生化培养箱的含义与作用

2021-10-18 15:26

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资料摘要：

生化培养箱具有制冷和加热双向调温系统，温度可控的功能，是生物、遗传工程、医学、卫生防疫、环境保护、农林畜牧等行业的科研机构、大专院校、生产单位或部门实验室的重要试验设备，广泛应用于低温恒温试验、培养试验、环境试验等。生化培养箱控制器电路由温度传感器、电压比较器和控制执行电路组成。生化培养箱的特点是： 1 采用镜面不锈钢内胆，箱体采用钢板喷塑，四角半圆弧，易清洁，箱内隔板间距可调； 2 屏幕液晶显示，多组数据一屏显示，简单易懂，便于观察和操作。操作简单且控温精度比原有数字表高； 3 配用国际上的模糊PID智能温度控制器，波动小，带定时功能(0-9999min)； 3 设有独立限温报警系统，超过限制温度即自动中断，保证实验安全运行，不发生意外； 4 具有4～20mA标准电流信号，RS485接口可连接记录仪和计算机，能记录温度参数的变化状况； 5独特的不锈钢循环风道，强迫空气循环，温度均匀； 6.带定时功能键的数显微电脑温度控制器，控温可靠； 7.采用镜面不锈钢内胆，半圆弧四角易清洁，箱内搁板间距可调； 8.采用玻璃观察窗，观察方便明了。生化培养箱是生物体从环境中取得物质，转化为体内新的物质的过程，也叫同化作用；后者是生物体内的原有物质转化为环境中的物质，也叫异化作用。同化和异化的过程都由一系列中间步骤组成。中间代谢就是研究其中的化学途径的。如糖元、脂肪和蛋白质的异化是各自通过不同的途径分解成葡萄糖、脂肪酸和氨基酸，然后再氧化生成乙酰辅酶A，进入三羧酸循环，后生成二氧化碳。在物质代谢的过程中还伴随有能量的变化。由于结构分析技术的进展，使人们能在分子水平上深入研究它们的各种功能。酶的催化原理的研究是这方面突出的例子。生化培养箱结构域是个较紧密的具有特殊功能的区域，连结各结构域之间的肽链有的活动余地，允许各结构域之间有某种程度的相对运动。蛋白质的侧链更是无时无刻不在快速运动之中。蛋白质分子内部的运动性是它们执行各种功能的重要基础。

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在本实验中，根据细菌分布的特点，提出以圆形区域为单位计算细菌总数的思路，使计算结果更接近真实值，从而提高了检测精度。 3.2.2 细菌大小的影响细菌大小对本实验的影响主要体现在镜检时，如果细菌太小，显微镜计数时不能将细菌从背景中分辨出来，我们的实验结果显示，不能分辨大肠杆菌和葡萄球菌，而较大的霉菌可以清晰地分辨。 3.2.3 检测时间进一步缩短细菌总数的经典检测方法是平板培养法，得到的结果精度高，但是它所用时间长，为了缩短检测时间，出现了微菌落法，将检测时间缩短为4 h左右〔3-5〕。本研究不对细菌进行培养，而是在膜上染色后直接用显微镜计数，大限度地缩短了检测时间，使整个检测时间在1 h左右。 4 结论本研究用集菌仪将菌液过滤后，取滤膜一部分进行染色、制片，然后在油镜下统计细菌个数。根据细菌在滤膜上的分布特点，提出将圆形区域作为统计单位，得到圆形区域内细菌的平均个数，从而计算出菌液浓度。实验结果表明，按照该方法得到的结果与平板培养法的结果无显著性差异。与平板培养法和微菌落法相比，该方法不需要细菌培养，检测时间只需要1 h左右，明显缩短了检测时间，是一种快速、有效的细菌总数检测方法

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式中：X表示待检菌液浓度（CFU/ml） A表示10个圆形区域内细菌总数 N表示滤网上小孔总数 V表示集菌时所用待检菌液体积（ml） 3 结果与讨论 3.1 实验结果按上述方法计算得到的结果与平板培养法得到的结果见表1。表1 两种方法得到的细菌总数 Table 1 Total bacteria number by two different methods 样本1样本2样本3样本4样本5样本6染色镜检 (cfu/ml）185168157165171166平板培养 (cfu/ml)176155165158183152 对表1中两组数据进行配对t检验，在α=0.05时，双尾检验结果如下：t=0.847，P=0.436＞0.05，说明两种方法得到的结果无显著性差异。 3.2 讨论 3.2.1 计算公式的改进用集菌仪对样本菌液进行过滤时，由于滤网挡板的作用，使得细菌不是均匀地分布在整个滤膜上，而是集中分布在滤网的小孔处，所以，计算细菌总数时，不能采用公式X=A40×Φ1Φ22/V（其中Φ1，Φ2分别为滤膜直径和视野直径），该公式是微菌落方法检测细菌总数中的常用计算公式。在本实验中，根据细菌

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2.2.3 染色集菌后取下滤膜，切下一部分放在载玻片上，进行染色、固定。染色的目的是增大细菌与背景的对比度，便于观察。 2.2.4 显微镜计数与计算菌液经集菌仪过滤后，细菌在滤膜上的分布见图2、图3，由图可以看出细菌分布具有以下两个特点：一是细菌集中在一个个的圆形区域内，这些圆形区域和挡板的小孔相对应；二是各个圆形区域之间细菌很少。根据膜上细菌分布的这种特点，提出以圆形区域为单位进行计数，统计出圆形区域内细菌的平均个数，从而计算出菌液中细菌总数。具体步骤如下：随机选择10个圆形区域，在油镜下，调节焦距以获得较清晰的图像（见图4），统计每个圆形区域内的细菌个数，然后按公式(1)计算出菌液的浓度。 X=A10×N/V(1)图2 膜上细菌的区域分布 Fig 2 The distributing region of bacteria on the filter(100倍) 图3 膜上细菌的区域间隔 Fig 3 The space among the distributing regions(100倍) 图4 膜上细菌染色后图像 Fig 4 Figure of bacteria after

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取得了的成果，但检测时间仍在4 h以上。本研究在分析了已有研究成果的基础上，提出了在滤膜上染色后，直接计数的细菌总数检测方法，具体步骤为：用集菌仪进行细菌收集→在膜上进行染色→在油镜下计数→按公式计算出菌液浓度。实验结果表明，该方法与传统的平板培养法无显著性差异，检测时间约1 h，是一种快速的细菌总数检测方法。 2 材料与方法 2.1 材料本研究中用的试验材料有集菌仪（杭州泰林生物技术设备有限公司），染色剂，生物显微镜（宁波永新光学股份有限公司），聚碳酸脂膜（直径47 mm）。 2.2 实验方法 2.2.1 准备工作卸下集菌仪的滤网（见图1），统计滤网上小孔总数，为计算菌液浓度做准备。另外，还需对集菌仪中的集菌器进行高压灭菌，以防止过滤过程中引入外源细菌。 2.2.2 细菌收集取浓度的霉菌菌液300～500 ml，装在集菌仪上，集菌仪采用蠕动加压方式对菌液施加的压力，使菌液流过孔径为0.45 um的聚碳酸脂膜。采用过滤方法是因为它可以使细菌相对均匀地分布在滤膜上，而选用聚碳酸脂膜是因为这种膜具有良好的透光性，便于用显微镜观察。

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