CN103820373B - 用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基。具体而言,本发明涉及利用β‑木糖苷酶和相应的底物特异性分离和检测阴沟肠杆菌的培养基和方法,其中β‑木糖苷酶显色底物在细菌酶作用下分解,游离出发色基团,使菌落呈现出发色基团的色泽,从而使阴沟肠杆菌与其他肠杆菌科细菌相区分。本发明的培养基用于阴沟肠杆菌的分离和检测,具有特异性强、灵敏度高、易于操作、结果判断简单等优点,适合医学临床微生物检验、食品安全微生物检测、环境保护等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离和检测肠杆菌的显色培养基,尤其涉及一种用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基。
背景技术
阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)属于肠杆菌科肠杆菌属,广泛存在于自然界中,是在人和动物的粪便、水、泥土、植物中均可检出的常见菌种之一。作为条件性致病菌,阴沟肠杆菌可引起多种细菌感染性疾病,如皮肤软组织感染、泌尿道感染、呼吸道感染以及败血症等。随着头孢菌素的广泛使用,由于阴沟肠杆菌能产生超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrumβ-lactamases,ESBLs)和Amp C酶,使极易产生耐药的阴沟肠杆菌对人类的危害越来越大。此外,《科技日报》(2012-12-21一版)还报道了我国学者认为阴沟肠杆菌可能是导致人类肥胖的“致胖细菌”。因此,如何快速、准确、特异地从临床标本以及含有大量其他细菌的食品等样品、环境样品中分离且鉴别出阴沟肠杆菌对于医学治疗、保障人类健康具有重要现实意义。
目前对阴沟肠杆菌的检测以选择性培养基为主,如EMB、麦康凯琼脂、葡萄糖胆盐琼脂等,其原理是利用肠杆菌科细菌对糖类物质的产酸特性相区别,但是由于阴沟肠杆菌的生物学特性与其他肠杆菌科细菌如阪崎肠杆菌等非常相似,因此无法在现有传统培养基上直接将其与其他肠杆菌科细菌相区分。由于没有针对阴沟肠杆菌的专用培养基,现阶段需要使用2-3种选择性培养基,使得分离过程繁琐。同时,过多的疑似菌增加了后期工作量和鉴定成本。虽然近年来基于分子生物学和免疫学的快速检测方法已经出现,但一方面这些方法不能直接用于目标菌检测,另一方面,操作这些方法需要专用设备和专业技术人员,使这些方法的应用受到限制。相比较而言,利用酶活性检测和鉴别细菌是一种有效方法,该技术可以定量性或半定量和初步鉴定目标菌,无需特别专业技能和仪器,大幅度提高了工作效率。
利用细菌酶特异性分离和检测肠杆菌科细菌的显色培养基已开发出多种,如利用β-半乳糖苷酶和β-葡萄糖醛酸苷酶分离和检测大肠菌群、大肠杆菌及致病性大肠杆菌O157的显色培养基;利用辛酯酸酶分离和检测沙门氏菌的显色培养基;利用α-葡萄糖苷酶分离和检测阪崎肠杆菌的显色培养基等。通过添加专用酶底物和优化营养组分使目标菌在平板上呈现特征性菌落,从而使其得到辨别。也有利用非目标菌具有的几种特异性酶,通过添加几种底物使非目标菌的菌落出现不同颜色而目标菌无色而使其得以辨别,如分离和检测志贺氏菌的显色培养基。然而,上述培养基都不能将阴沟肠杆菌与其他肠杆菌科细菌相区分。
综上所述,目前分离和检测阴沟肠杆菌的培养基的技术瓶颈在于:一方面,一种选择性培养基很难准确地分离阴沟肠杆菌,易造成漏检;另一方面,阴沟肠杆菌很难与其他肠杆菌属细菌区分,造成假阳性结果。本领域仍然需要特异性分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基以及使用所述显色培养基分离和检测阴沟肠杆菌的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特异性分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基以及使用所述显色培养基分离和检测阴沟肠杆菌的方法。
本发明的第一方面涉及一种培养基,其中每1000mL该培养基包括:氮源8-16g、碳源1-3g、氯化钠4-7g、琼脂12-20g、β-木糖苷酶显色底物0.05-0.5g、胆盐2-9g、抗生素1-10mg,余量为水,其中所述氮源选自胰蛋白胨和植物蛋白胨的一种或二者,所述碳源选自葡萄糖、乳糖、蔗糖、L-阿拉伯糖、棉籽糖、木糖和纤维二糖的一种或多种,所述抗生素选自氨苄西林、庆大霉素和阿莫西林的一种或多种,优选地,所述氮源是胰蛋白胨,优选地,所述碳源是葡萄糖。
在一个实施方式中,每1000mL该培养基还包括β-半乳糖苷酶显色底物0.05-0.5g,如0.05-0.4g,0.1-0.3g等。
在一个实施方式中,β-木糖苷酶显色底物为5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷。
在一个实施方式中,β-半乳糖苷酶显色底物为5-溴-6氯-3-吲哚-β-半乳糖苷。
在一个实施方式中,胆盐为去氧胆酸钠、猪胆盐、混合胆盐、牛胆盐和三号胆盐中的至少一种,优选地,胆盐为三号胆盐。
在一个实施方式中,每1000mL该培养基还包括牛肉浸出粉3-7g,如3-6g,4-5g等,或者每1000mL该培养基还包括酵母粉2-8g,如2-7g,3-6g,4-5g等。
在一个实施方式中,该培养基的pH值为5-9,更优选地,6-8,更优选地6.5-7.5,最优选地,6.8±0.2。
在一个实施方式中,每1000mL培养基中包含胰蛋白胨12g、植物蛋白胨5g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.08g、三号胆盐6g、氨苄西林6mg,余量为水。
在一个实施方式中,所述培养基选自如下组合:
培养基一:每1000mL培养基含有胰蛋白胨8g、植物蛋白胨8g、葡萄糖3g、乳糖3g、蔗糖3g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g、5-溴-6氯-3-吲哚-β-半乳糖苷0.1g、胆盐2g、氨苄西林5mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基二:每1000mL培养基含有胰蛋白胨8g、植物蛋白胨9g、葡萄糖2g、L-阿拉伯糖5g、棉籽糖4g、氯化钠5g、琼脂15g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.3g、胆盐3g、氨苄西林10mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基三:每1000mL培养基含有胰蛋白胨17g、葡萄糖1g、木糖1g、纤维二糖1g、氯化钠5g、琼脂14g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.3g、胆盐5g、氨苄西林6mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基四:每1000mL培养基含有胰蛋白胨10g、植物蛋白胨7g、葡萄糖3g、乳糖3g、氯化钠3g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.05g、胆盐5g、庆大霉素6mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基五:每1000mL培养基含有胰蛋白胨13g、植物蛋白胨4g、葡萄糖3g、乳糖5g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g、胆盐3g、庆大霉素8mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基六:每1000mL培养基含有胰蛋白胨14g、植物蛋白胨3g、葡萄糖3g、乳糖、5g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g,胆盐3g、阿莫西林8mg,余量为水,pH6.8±0.2;
培养基七:每1000mL培养基中包含胰蛋白胨12g、植物蛋白胨5g、葡萄糖3g、氯化钠5g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.08g、三号胆盐6g、氨苄西林9mg,余量为水,pH6.8±0.2。
本发明的第二方面涉及一种分离和检测阴沟肠杆菌的方法,包括如下步骤:
a)按常规操作制备如上所述的培养基并制备平板;
b)依据各领域规范规定的样品处理方法处理样品;
c)将样品或含样品的增菌液划线或涂布接种到制备好的平板上,36±1℃培养20-24h;
d)若平板上出现蓝绿色菌落为可疑阴沟肠杆菌,可将该菌落挑出进一步做生化鉴定,其他细菌为白色、无色或被抑制。
本发明的培养基用于阴沟肠杆菌的分离和检测,具有特异性强、灵敏度高、易于操作、结果判断简单等优点,适合医学临床微生物检验、食品安全微生物检测、环境保护等领域,有广泛的应用前景,国内外没有同类产品。
本发明培养基与传统肠道菌选择性培养基相比,具有针对性、专用性强的优点,能更容易、更可靠地分离和检测阴沟肠杆菌。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基。换言之,本发明的培养基是为了分离和检测阴沟肠杆菌的目的。
本发明的技术方案为,在含有支持阴沟肠杆菌生长的氮源、碳源、氯化钠、琼脂、β-木糖苷酶显色底物,胆盐和抑制阴沟肠杆菌之外的其他细菌的抗生素的培养基上,阴沟肠杆菌能分解所述β-木糖苷酶显色底物,呈现游离出的发色基团的色泽,而产生β-木糖苷酶的其他肠杆菌如阪崎肠杆菌,被添加的抗生素所抑制,不产生β-木糖苷酶的肠杆菌在培养基上为无色或白色菌落,从而使阴沟肠杆菌与其他肠杆菌科细菌相区分。
本发明在培养基中添加的β-木糖苷酶显色底物在细菌酶作用下分解,游离出发色基团,使菌落呈现出发色基团的色泽,从而使阴沟肠杆菌与其他肠杆菌科细菌相区分。优选的,β-木糖苷酶显色底物为5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷。
本发明在培养基中添加的胆盐可抑制大部分革兰氏阳性菌生长。优选的,胆盐为去氧胆酸钠、猪胆盐、混合胆盐、牛胆盐和三号胆盐中的至少一种,如一种,两种,三种,四种或五种。
优选的,胆盐为三号胆盐。
本发明在培养基中添加的氮源可例如为胰蛋白胨、植物蛋白胨,它们为细菌生长提供充足氮源,牛肉浸出粉可以补充蛋白胨的功效。另外,酵母粉可以为细菌生长提供促进生长和平衡代谢的微量元素。本发明在培养基添加的碳源可例如为葡萄糖和/或乳糖和/或蔗糖和/或L-阿拉伯糖和/或棉籽糖和/或木糖和/或纤维二糖,其为细菌生长提供充足的碳源。本发明优选的氮源为胰蛋白胨,碳源为葡萄糖。
本领域技术人员知晓,对于阴沟肠杆菌的培养而言,其碳源和氮源并不局限于上述列出的成分,任何常规应用于阴沟肠杆菌培养的碳源和氮源均适用于本发明的培养基,同时,上述列出的碳源或氮源可以单独使用,也可以组合使用,只要它们能满足阴沟肠杆菌的成长即可。
本发明还在培养基中添加了β-半乳糖苷酶显色底物如5-溴-6氯-3-吲哚-β-半乳糖苷,通过添加该显色底物,可以将具有β-半乳糖苷酶、包括阴沟肠杆菌在内的菌株通过表现出预知菌落色泽加以区分。
本发明在培养基中添加的抗生素氨苄西林、庆大霉素或阿奇霉素能抑制某些细菌的生长,如阪崎肠杆菌,避免假阳性,本发明优选的抗生素为氨苄西林。其他能抑制某些细菌生长而不抑制阴沟肠杆菌生长的抗生素也可以使用。
本发明的一个用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基的配比可以举例如下:每1000mL培养基中包含胰蛋白胨12g、植物蛋白胨5g,5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.08g、三号胆盐6g、氨苄西林6mg,余量为水。
细菌在本发明培养基中呈现的特征有:
1)产生β-木糖苷酶的阴沟肠杆菌在培养基上形成带颜色(如绿色)的菌落;
2)产生β-木糖苷酶的其他肠杆菌如阪崎肠杆菌,被添加的抗生素所抑制;
3)不产生β-木糖苷酶的肠杆菌在培养基上为无色或白色菌落。
本发明的培养基用于分离和检测阴沟肠杆菌的方法包括如下步骤:
1)平板制备:将上述培养基的各组分,加入到去离子水中,搅拌,加热煮沸至完全溶解,调节pH至6.8±0.2,待冷却至45-55℃,加入过滤除菌的氨苄西林、庆大霉素或阿莫西林,混匀,倒平板,备用:
2)样品处理:依据各领域规范规定的样品处理方法;
3)接种培养:将样品或含样品的增菌液划线或涂布接种到制备好的平板上,36±1℃培养20-24h;
4)结果分析:若平板上出现蓝绿色菌落为可疑阴沟肠杆菌,可将该菌落挑出进一步做生化鉴定,其他细菌为白色、无色或被抑制。
本领域技术人员知晓,上述列出的分离和检测方法仅是用于例举的目的,并不意味着所述分离和检测方法必须要进行全部上述过程或者必须严格按照所述条件进行。例如,本发明的培养基可以以无菌包装的平板形式(ready-to-use)供应,则上述步骤1)可以省略。
本发明的有益效果是:
本发明的培养基用于阴沟肠杆菌的分离和检测,具有特异性强、灵敏度高、易于操作、结果判断简单等优点,适合医学临床微生物检验、食品安全微生物检测、环境保护等领域,有广泛的应用前景,国内外没有同类产品。
本发明培养基与传统肠道菌选择性培养基相比,具有针对性、专用性强的优点,能更容易、更可靠地分离和检测阴沟肠杆菌。
下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明,但并不局限如此。
实施例
实施例1
固体平板制备:下述实施例2-8所述显色培养基一~七,分别按照其中所述组分名称及含量称取,将上述培养基的各组分,加入到去离子水中,搅拌,加热煮沸至完全溶解,调节pH至6.8±0.2,待冷却至45-55℃,倾注平板,待冷至室温,完全凝固后即可使用。
实验菌株的制备及培养基应用:将下述表1中的实验菌株分别接种于TSB肉汤,35±1℃培养24h,然后取用接种针分别接种到上述制备好的培养基中,分别于35±1℃培养24-48h。
实施例2
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基一。每1000mL培养基含有胰蛋白胨8g、植物蛋白胨8g、葡萄糖3g、乳糖3g、蔗糖3g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g、5-溴-6氯-3-吲哚-β-半乳糖苷0.1g、胆盐2g、氨苄西林5mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,克雷伯氏菌、柠檬酸杆菌、大肠杆菌、产气肠杆菌呈粉红色菌落,其他菌落为白色,阴沟肠杆菌在显色培养基一上比显色培养基二~七对比更明显。
实施例3
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基二。每1000mL培养基含有胰蛋白胨8g、植物蛋白胨9g、葡萄糖2g、L-阿拉伯糖5g、棉籽糖4g、氯化钠5g、琼脂15g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.3g,胆盐3g、氨苄西林10mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,阴沟肠杆菌在显色培养基二上易于识别。
实施例4
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基三。每1000mL培养基含有胰蛋白胨17g、葡萄糖1g、木糖1g、纤维二糖1g、氯化钠5g、琼脂14g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.3g,胆盐5g、氨苄西林6mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,菌落较大,阴沟肠杆菌在显色培养基三上易于识别。
实施例5
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基四。每1000mL培养基含有胰蛋白胨10g、植物蛋白胨7g、葡萄糖3g、乳糖3g、氯化钠3g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.05g,胆盐5g、庆大霉素6mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,菌落较适中,阴沟肠杆菌在显色培养基四上易于识别。
实施例6
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基五。每1000mL培养基含有胰蛋白胨13g、植物蛋白胨4g、葡萄糖3g、乳糖5g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g,胆盐3g、庆大霉素8mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,菌落适中,阴沟肠杆菌在显色培养基五上易于识别。
实施例7
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基六。每1000mL培养基含有胰蛋白胨14g、植物蛋白胨3g、葡萄糖3g、乳糖、5g、氯化钠5g、琼脂13g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.1g,胆盐3g、阿莫西林8mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,菌落适中,阴沟肠杆菌在显色培养基六上易于识别。
实施例8
用于分离和检测阴沟肠杆菌的显色培养基七。每1000mL培养基中包含胰蛋白胨12g、植物蛋白胨5g、葡萄糖3g、氯化钠5g、5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷0.08g、三号胆盐6g,氨苄西林9mg,余量为水,pH6.8±0.2。
按照实施例1所述方法进行制备与使用,所有阴沟肠杆菌实验菌株生长成蓝绿色菌株,克罗诺杆菌和革兰氏阳性菌被抑制,其他菌落为白色,菌落较大,阴沟肠杆菌在显色培养基其上易于识别。
实施例9
特异性实验
表1列出了本申请实施例所使用的54株实验菌株。
注:ATCC即美国模式培养物集存库(American type culture collection)的简写;IQCC为检验检疫培养物保藏库(Inspection&Quarantine culture collection)简写;美国CDC;NCTC,英国微生物保藏中心;DSM,德国微生物保藏中心。
以实施例8中所描述的培养基制成的平板为例,将表1所述54株实验菌株制成107~108CFU/mL的菌悬液,分别取一环划线接种于实施例8中所描述的培养基制成的平板和对照平板上,35±1℃培养22~24h观察菌落生长特征,实验结果如表2和3所示。
对照培养基有伊红美蓝琼脂(EMB)、麦康凯琼脂,阴沟肠杆菌在上述对照培养基上的特征分别为:EMB培养基上形成的菌落为粉色,中心色深,但是其他能够利用乳糖的肠杆菌也均为粉色或红色菌落,不能利用乳糖的菌株则为无色或白色菌落;在麦康凯琼脂上生长为浅粉色菌落,但是其他能够利用乳糖的肠杆菌也均为粉色或红色菌落,不能利用乳糖的菌株则为无色或白色菌落。
表2实施例8的特异性实验结果
由表2可知,16株阴沟肠杆菌在本发明培养基上均形成绿色菌落,生长良好,非目标菌要么被抑制,如克罗诺杆菌,要么形成与阴沟肠杆菌不同颜色的菌落,通常为白色或无色菌落,可较好地与阴沟肠杆菌区分。实验结果表明本发明用于阴沟肠杆菌分离和检测的显色培养基有较好的特异性。
表3不同培养基的特异性实验结果
Claims (15)
1.一种培养基,其中每1000mL该培养基包括:氮源8-16g、碳源1-3g、氯化钠4-7g、琼脂12-20g、β-木糖苷酶显色底物0.05-0.5g、胆盐2-9g、抗生素1-10mg,余量为水,其中所述氮源选自胰蛋白胨和植物蛋白胨的一种或二者,所述碳源选自葡萄糖、乳糖、蔗糖、L-阿拉伯糖、棉籽糖、木糖和纤维二糖的一种或多种,所述抗生素选自氨苄西林、庆大霉素和阿莫西林的一种或多种,并且其中β-木糖苷酶显色底物为5-溴-4氯-3-吲哚-β-木糖苷。
2.根据权利要求1所述的培养基,其中每1000mL该培养基还包括β-半乳糖苷酶显色底物0.05-0.5g。
3.根据权利要求1所述的培养基,其中所述氮源是胰蛋白胨。
4.根据权利要求1所述的培养基,其中所述碳源是葡萄糖。
5.根据权利要求2所述的培养基,其中β-半乳糖苷酶显色底物为5-溴-6氯-3-吲哚-β-半乳糖苷。
6.根据权利要求1至5任一项所述的培养基,其中胆盐为去氧胆酸钠、猪胆盐、混合胆盐、牛胆盐和三号胆盐中的至少一种。
7.根据权利要求1至5任一项所述的培养基,其中胆盐为三号胆盐。
8.根据权利要求1至5任一项所述的培养基,其中每1000mL该培养基还包括牛肉浸出粉3-7克或者每1000mL该培养基还包括酵母粉2-8克。
9.根据权利要求6所述的培养基,其中每1000mL该培养基还包括牛肉浸出粉3-7克或者每1000mL该培养基还包括酵母粉2-8克。
10.根据权利要求7所述的培养基,其中每1000mL该培养基还包括牛肉浸出粉3-7克或者每1000mL该培养基还包括酵母粉2-8克。
11.根据权利要求1至5任一项所述的培养基,其中该培养基的pH值为5-9。
12.根据权利要求11所述的培养基,其中该培养基的pH值为6-8。
13.根据权利要求11所述的培养基,其中该培养基的pH值为6.5-7.5。
14.根据权利要求11所述的培养基,其中该培养基的pH值为6.8±0.2。
15.一种分离和检测阴沟肠杆菌的非疾病诊断方法,包括如下步骤:
a)按常规操作制备权利要求1-14任一项所述的培养基并制备平板;
b)依据各领域规范规定的样品处理方法处理样品;
c)将样品或含样品的增菌液划线或涂布接种到制备好的平板上,36±1℃培养20-24h;
d)若平板上出现蓝绿色菌落为可疑阴沟肠杆菌,可将该菌落挑出进一步做生化鉴定,其他细菌为白色、无色或被抑制。
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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