禽致病性大腸桿菌(Escherichia coli)O78在禽類腸道中廣泛存在,易引起雞及其它禽類的腸道炎癥及腸外疾病,如心包炎、氣囊炎、肝周炎等,甚至引起敗血癥而導(dǎo)致急性死亡。枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)CMCC1.504是飼料中常添加的益生菌,在動(dòng)物體內(nèi)可產(chǎn)生各類酶,如α-淀粉酶、蛋白酶、甘露聚糖酶等,利用枯草芽孢桿菌制備發(fā)酵飼料,可將飼料中的蛋白質(zhì)水解成氨基酸、小肽和多肽類等物質(zhì)。枯草芽孢桿菌中蛋白酶、淀粉酶的活性很高,可以促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用,從而促進(jìn)生長發(fā)育,提高飼料利用率??莶菅挎邨U菌的芽孢體易保存,能耐受極酸或高溫環(huán)境,可在適宜的條件下將粗纖維、非蛋白氮和寡糖等不易消化吸收的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的菌體蛋白,因此,在生產(chǎn)實(shí)踐中常用作飼料發(fā)酵菌種。
本試驗(yàn)利用分光光度法和活菌計(jì)數(shù)法分別測定大腸桿菌O78和枯草芽孢桿菌CGMCC 1.504的生長性能,得到在不同吸光度下培養(yǎng)液的OD值和活細(xì)菌數(shù),繪制二者的生長曲線,并對根據(jù)兩種測定方法所繪制的生長曲線進(jìn)行比較分析。此外,利用兩種計(jì)數(shù)方法繪制出線性回歸方程,并根據(jù)相關(guān)系數(shù)確定最佳吸光度,從而可以更深入地了解兩種細(xì)菌的生長繁殖規(guī)律和生理特性,這對根據(jù)不同需要有效地利用和控制大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的生長具有重要意義。
關(guān)鍵詞:枯草芽孢桿菌;大腸桿菌;生長曲線;分光光度法;活菌計(jì)數(shù)法
結(jié)論與討論
生長曲線是描述生物生長繁殖變化的曲線。以細(xì)菌的培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)、以其數(shù)目的對數(shù)或生長速率為縱坐標(biāo)作圖所繪制的曲線稱為該細(xì)菌的生長曲線。細(xì)菌生長曲線的繪制方法有很多,有血細(xì)胞計(jì)數(shù)法、活菌計(jì)數(shù)法、稱重法、分光光度法等。其中應(yīng)用最廣泛的主要有分光光度法和活菌計(jì)數(shù)法兩種。分光光度法是通過一定的吸光度測定菌液的OD值,測得的菌液中包含的是總菌數(shù),該方法操作簡便,耗時(shí)較短?;罹?jì)數(shù)法得出的是菌液中的活菌數(shù),其結(jié)果較分光光度法要準(zhǔn)確得多,但操作復(fù)雜且耗時(shí)、耗力。因此,將兩種方法結(jié)合起來,在使試驗(yàn)方法變得更簡便的同時(shí)也能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,就顯得尤為關(guān)鍵。
在嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件的前提下,可通過測定培養(yǎng)液的OD值來推算對數(shù)生長期的活菌數(shù),代替活菌計(jì)數(shù)法。在生產(chǎn)實(shí)踐中也可以將細(xì)菌OD值作為判斷細(xì)菌是否進(jìn)入對數(shù)生長期的依據(jù)。利用分光光度法和活菌計(jì)數(shù)法測定細(xì)菌的生長曲線,在停滯期和對數(shù)期測定的結(jié)果基本一致。對于某些細(xì)菌而言,這兩種計(jì)數(shù)方法繪制的生長曲線有很好的相關(guān)性。分光光度法測定的是細(xì)菌總數(shù),而活菌計(jì)數(shù)法測定的是活菌數(shù)。因此,進(jìn)入穩(wěn)定期后兩種方法的測定結(jié)果顯著不同。
生長曲線反映了細(xì)菌在不同的培養(yǎng)條件下所表現(xiàn)出的生長規(guī)律和繁殖特點(diǎn)。不同的細(xì)菌在相同的培養(yǎng)條件下生長曲線會(huì)有不同,即使是同一種細(xì)菌在不同的培養(yǎng)條件下所繪制的生長曲線也不相同。王升智等研究表明:重組大腸桿菌DH5α的生長經(jīng)歷了遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰亡期4個(gè)時(shí)期,符合細(xì)菌生長的規(guī)律;重組大腸桿菌生長至平臺(tái)期時(shí)提取質(zhì)粒的量最多。熊海燕等采用濁度法測量發(fā)酵液濃度,確定波長為560 nm,以新鮮蘋果汁、柑橘汁為原料,進(jìn)行生長曲線的測定,發(fā)現(xiàn)菌種的生長規(guī)律基本保持同一性。李麗等采用分光光度法測定產(chǎn)氨短桿菌不同生長時(shí)間的生長曲線圖,同時(shí)利用活菌菌落計(jì)數(shù)法繪出生長曲線進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。結(jié)果表明:產(chǎn)氨短桿菌在適宜生長條件下經(jīng)歷遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期4個(gè)時(shí)期,符合細(xì)菌生長的規(guī)律。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,大腸桿菌O78培養(yǎng)中0~2 h為遲緩期,2~12 h為對數(shù)生長期,12~20 h為穩(wěn)定期,20 h以后進(jìn)入衰亡期。枯草芽孢桿菌CGM培養(yǎng)中0~2 h為遲緩期,2~12 h為對數(shù)生長期,12~18 h為穩(wěn)定期,18 h以后進(jìn)入衰亡期。O78和CGM培養(yǎng)液在不同吸光度下的OD值和活菌數(shù)在對數(shù)生長期均表現(xiàn)出很好的相關(guān)性,且在吸光度為630 nm時(shí),O78和CGM的OD值和活菌數(shù)相關(guān)系數(shù)最大(R2O78=0.991 2,R2CGM=0.990 4),相關(guān)程度最高,在此處依據(jù)OD值推測出的活菌數(shù)也更加接近實(shí)際活菌數(shù)。
通過分光光度法和活菌計(jì)數(shù)法在對數(shù)生長期求得的回歸方程,可以更加準(zhǔn)確地推測出細(xì)菌在對數(shù)生長期的準(zhǔn)確活菌數(shù),避免了繁重的試驗(yàn)步驟。