本研究采用傳統(tǒng)平板分離法和酶標(biāo)儀分光光度法分別檢測了細(xì)菌和鏈霉菌對紫外線的耐受性能,并比較分析了兩種方法的優(yōu)缺點。兩種方法均能分析微生物的紫外線耐受水平,但傳統(tǒng)平板分離法是通過統(tǒng)計菌株經(jīng)紫外線照射后的存活量來進(jìn)行判斷,而酶標(biāo)儀分光光度法不能獲得菌株的存活量,卻可以根據(jù)其生長曲線分析存活菌株的增殖水平,進(jìn)而判斷該菌株的紫外線耐受性。兩種方法都能獲得菌株的耐受性,其結(jié)果也存在一定的互補(bǔ)性。
鏈霉菌經(jīng)紫外線照射后的活菌數(shù)(平板分離法)
本研究結(jié)果顯示,傳統(tǒng)平板分離法檢測嗜線蟲沙雷氏菌C7-1在紫外線照射下存活率要遠(yuǎn)低于解淀粉芽胞桿菌20-10,說明菌株C7-1對紫外線更敏感,但這種敏感性在菌株的增殖速度上并沒有相應(yīng)的體現(xiàn)。酶標(biāo)儀分光光度法檢測到菌株C7-1即使經(jīng)紫外線照射后,其菌株增殖速度和水平也依然高于菌株20-10,這可能是因為菌株C7-1的生長速度本來就比菌株20-10快,雖然經(jīng)過紫外線照射后的生長速度低于未經(jīng)紫外線照射的對照,但相對于生長速度較低的菌株20-10,其生長速度依然較高,故其在相同時間的OD值也就比菌株20-10要高。兩種方法除了在結(jié)果上表現(xiàn)出一定的差異外,在操作上的差異更大。傳統(tǒng)平板分離法工作量大、耗時長,且經(jīng)常會因為對初始活菌體密度判斷不準(zhǔn),導(dǎo)致稀釋梯度不合理,稀釋平板菌落數(shù)過高或過低,而需要重做,后者操作簡便、快速,且受初始活菌體密度影響小,即便初始活菌體密度很低,也僅影響生長曲線的延滯期,通過延長檢測時間即可解決問題并獲得理想的生長曲線。同時,因為酶標(biāo)儀分光光度法操作簡便,可通過增加平行,在數(shù)據(jù)分析時去掉人為因素導(dǎo)致的偏差較大的數(shù)據(jù),即可減少平行間的誤差,使結(jié)果更準(zhǔn)確,平板分離法因為操作較復(fù)雜,很難再通過增加平行來減少人為誤差。因此,若只需分析微生物在不同環(huán)境下的耐受水平,則可選擇操作簡便快速的酶標(biāo)儀分光光度法,若需要獲得微生物在不同環(huán)境下的存活量,則可采用傳統(tǒng)平板分離法,若為田間應(yīng)用參考,則可結(jié)合兩種方法進(jìn)行評估。
在采用酶標(biāo)儀分光光度法進(jìn)行微生物耐性分析時,需要批量培養(yǎng)微生物。本研究采用96孔細(xì)胞培養(yǎng)板批量培養(yǎng)不同處理的微生物。為了避免不同樣品在高速振蕩下產(chǎn)生孔間交叉感染,采用無菌封口膜對每個孔進(jìn)行封口。但無菌封口膜的使用同樣限制了每個小孔中的供氧量,使得好氧菌在培養(yǎng)4~8 h后即進(jìn)入穩(wěn)定期或衰亡期。因此,96孔培養(yǎng)板獲得的微生物生長曲線與搖瓶培養(yǎng)狀態(tài)下的微生物生長曲線不一致,對數(shù)期時間變短,且穩(wěn)定期、衰亡期時間提前。這種情況可通過不加封口膜進(jìn)行緩解。本研究嘗試采用96孔板,但不使用封口膜進(jìn)行菌株20-10和C7-1在不同鹽濃度下的培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)兩株細(xì)菌500 r/min培養(yǎng)8 h,平行間標(biāo)準(zhǔn)差基本都保持在10%以下,未見明顯的相互污染現(xiàn)象,且由于培養(yǎng)過程未密封,保持自然供氧,菌株的對數(shù)期延長,生長曲線更趨向于搖瓶狀態(tài)下的生長情況(結(jié)果未顯示)。但無論封口與否,從兩株細(xì)菌的生長曲線反映其對鹽的耐受水平是一致的。
此外,本研究分析了酶標(biāo)儀分光光度法在檢測微生物對pH和鹽的耐受水平中的適用性,發(fā)現(xiàn)該方法能很好地檢測細(xì)菌對不同pH和鹽濃度的耐受水平,但在進(jìn)行鏈霉菌鹽耐受試驗時,其結(jié)果不如細(xì)菌理想:生長曲線不如細(xì)菌一樣呈現(xiàn)典型的S型,且標(biāo)準(zhǔn)誤差較大。這可能是因為鏈霉菌在液體培養(yǎng)后期菌絲體易成團(tuán),菌體密度與OD值之間很難呈現(xiàn)線性關(guān)系,使得平行間誤差較大,且鏈霉菌孢子懸浮液即便添加吐溫-80作分散劑,但其在液體中的分散性依然不如細(xì)菌,且接種量少,接種引起的人為和儀器誤差較大。因此,該方法雖然能用于鏈霉菌對不同環(huán)境耐受性的檢測,但僅限于對鏈霉菌培養(yǎng)早期生長狀態(tài)的監(jiān)測。
總之,直接采用96孔培養(yǎng)板對微生物進(jìn)行批量培養(yǎng),結(jié)合酶標(biāo)儀對不同時間的96孔培養(yǎng)板進(jìn)行吸光度測定,可以在短時間內(nèi)檢測大量菌株的生長性能、增殖活力、生長速率等指標(biāo)。該方法相對傳統(tǒng)平板分離法,減少了大量樣本的稀釋、涂布和計數(shù),相對于搖瓶培養(yǎng)微生物再進(jìn)行光密度檢測法,減少了多個搖瓶的接種和頻繁取樣,大大縮減了工作量,且能獲得同樣準(zhǔn)確的結(jié)果,對于研究微生物在不同環(huán)境因子中的耐受水平、優(yōu)勢菌株的誘變選育、微生物菌株的抗性篩選及活性分析等均是非常快速且有效的方法,具有廣泛的適用性,是高通量操作的好幫手。
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