铜绿假单胞菌是一种常见的条件致病菌,我国矿泉水、包装饮用水、化妆品等均需要进行该菌的检验,涉及检验标准为GB 8538-2016 《食品安全国家标准饮用天然矿泉水检验方法》、《化妆品安全技术规范》、GB7918.14-1987《化妆品微生物标准检验方法》等。检验铜绿假单胞菌我们不得不提荧光假单胞菌,其常作为检验过程中的阴性对照菌株。今天我们就一起来了解下铜绿假单胞菌以及他的这个同门师兄弟—荧光假单胞菌。
显微镜下如此相似的菌种,到底有什么不同呢?这些不同又怎么指导我们进行日常的微生物检验呢?
别急!我们先从菌株活化开始。
提到菌株活化,在座的看官们一定认为,So easy! 36℃,TSA,24h,有氧培养!这个我们经常操作,一定没问题的!可是一上手操作,24h后从36℃培养箱里拿出来一看,没长?抑或只长了少量菌落?
此时的您是不是第一想到的是这个菌一定有问题!事实是什么呢?我们先看看标准的操作方法吧!
嗯,温度出错啦!记得30℃以下才能让我们荧光假单胞菌活化出来哦!看看比对的结果吧!
荧光假单胞菌活化于TSA平板
菌株已经准备就绪,那我们继续看看荧光假单胞菌与铜绿假单胞菌在培养过程中的差异。
先从平板开始说起:
假单胞菌CN琼脂:我们可以看到铜绿假单胞菌,36℃培养生长良好,为蓝绿色菌落;荧光假单胞菌在CN琼脂上36℃生长较弱,25℃生长良好,且为淡黄色菌落,置于365nm紫外灯下观察荧光反应,荧光假单胞菌荧光明显。
十六烷三甲基溴化铵琼脂:铜绿假单胞菌36℃培养,生长良好,为黄绿色菌落,而荧光假单胞菌36℃未生长,25℃生长良好,且为淡黄色菌落。
乙酰胺琼脂:铜绿假单胞菌生长利用乙酰胺产生碱性代谢产物,使得培养基颜色变为玫红色,而荧光假单胞菌36℃不生长,于25℃培养生长良好且未产生碱性物质则培养基不变色。
看了上面的结果,您一定想说“荧光假单胞菌在36℃不生长,没有必要用它做为阴性对照了!”其实也不能断然下结论,我们接着往下看!
将荧光假单胞菌于TSA中,25-30℃培养,得到生长良好的纯菌落,以用于后续生化鉴定实验的阴性对照。
硝酸盐产气实验《化妆品卫生规范》
硝酸盐还原试验是根据某些细菌能还原硝酸盐。并将亚硝酸盐分解产生氮气,观察硝酸盐胨水培养基内的小导管中有气体者,即为阳性。铜绿假单胞菌应呈阳性,荧光假单胞菌呈阴性。从实验结果我们可以看到铜绿假单胞菌出现明显产气现象,荧光假单胞菌在28℃和36℃均可正常生长,并呈现阴性反应。
明胶液化实验
明胶是肽分子聚合物质,是胶原蛋白多级的水解产物,溶点在24-28℃之间,即在低于溶点时明胶处于固体状态。部分细菌可以产生胞外酶-明胶酶,能使明胶分解为氨基酸,从而失去凝固力,变为流动的液体状态。操作时,将新鲜活化的菌株穿刺接种于明胶培养基中,置于相应温度下培养,培养结束将培养物置于2-8℃冰箱冷藏,30min后进行观察,若培养物为流动状态说明明胶液化阳性,若为凝固状态则为阴性。铜绿假单胞菌为阳性,荧光假单胞菌为阴性。
明胶液化实验
(荧光假单胞菌28℃培养-荧光假单胞菌36℃培养-铜绿假单胞菌)
乙酰胺还原实验
乙酰胺肉汤中的主要成分为乙酰胺,微生物代谢分解乙酰胺酶将乙酰胺分解,产生NH4+;钠氏试剂主要成分为氯化汞(HgCl2)和碘化钾(KI),化学反应式如下:
钠氏试剂:HgCl2+2KI==2KCl+HgI2;
钠氏试剂与NH4+反应:
我们肉眼看到的红色的沉淀就是HgO·Hg(NH2)I,这个反应非常快,所以观察结果时在培养物中滴加钠氏试剂后在10s内观察结果。铜绿假单胞菌乙酰胺还原反应阳性;荧光假单胞菌还原反应阴性。
为了保证结果的准确性,操作过程中可以挑取菌落接种以加大接菌量,并且培养时间要充分,以保证得到大量的代谢产物!
乙酰胺肉汤实验(滴加钠氏试剂前)
空白-荧光假单胞菌28℃培养 –荧光假单胞菌36℃培养 -铜绿假单胞菌
乙酰胺肉汤实验(滴加钠氏试剂后)
绿脓菌素测定实验:
绿脓菌素是铜绿假单胞菌代谢产生的胞外次级代谢产物,部分有机溶剂可促进绿脓菌素的产生,其可发生可逆的氧化还原作用,碱性条件时呈氧化型蓝色,酸性条件时呈还原型红色。在进行绿脓菌素测定时,若该菌可代谢产生绿脓菌素,向培养物中加入三氯甲烷使得色素溶出,再继续滴加1mol/L盐酸,可出现肉眼可见的红色还原型产物。
铜绿假单胞菌若产生绿脓菌素,培养物为蓝绿色,加入氯仿后溶液呈淡蓝色,继续滴加1mol/L盐酸,溶液表面出现红色。荧光假单胞菌并不能出现上述反应,为阴性。
铜绿假单胞菌+氯仿+盐酸后绿脓菌素测定实验
看完生化反应结果,您是否明白了,虽然荧光假单胞菌在部分培养基中36℃生长较弱,但是并不影响他参与生化反应的对照作用,在以上生化鉴定过程中,荧光假单胞菌在36℃生长良好,并呈阴性反应。
所以如果您想看到平板上的阴性对照反应,可以把平板置于30℃以下培养,如果是微量生化鉴定反应可以和样品及阳性对照一同放入36℃进行培养即可。
(说明:本次实验图片中菌株来源:铜绿假单胞菌 CMCC 10104;荧光假单胞菌 CICC 21612)
铜绿假单胞菌检测用培养基列表
参考文献
金杰人,鲁凯,珩肖明 荧光假单胞菌的应用与展望[J].上海师范大学学报(自然科学版)2019 .48(5):526-535
徐笑洋,邱晨. 铜绿假单胞菌生物膜耐药的研究进展[J]. 广东医学. 2012(10)
靳磊,范贵生,吕加平.耐热性脂肪酶及其对UHT乳品质的影响[J]. 食品研究与开发. 2008(04)
常见细菌系统鉴定手册[M]. 科学出版社 , 东秀珠,蔡妙英等编著, 2001
伯杰细菌鉴定手册[M]. 科学出版社 , ()布坎南(R.E.Buchanan)等编, 1984
Murat Ozda. A new strategy for the efficient production of pyocyanin, a versatile pigment, in Pseudomonas aeruginosa OG1 via toluene addition. 3 Biotech, 2019, Vol.9 (10), pp.1-8