微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對醫(yī)學(xué)生來說是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門實(shí)用性很強(qiáng)的工具課。物理化學(xué)因素對細(xì)菌生長的影響是我們開設(shè)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)之一，目的是希望學(xué)生掌握物理因素如紫外線、化學(xué)因素如各種消毒劑和藥物對細(xì)菌生長的影響，為以后學(xué)習(xí)細(xì)菌的消毒滅菌打下基礎(chǔ)。試驗(yàn)在教學(xué)中取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了一些特殊的現(xiàn)象，并進(jìn)行了初步探索。
1試驗(yàn)方法
1.1物理因素對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)
用紫外線照射細(xì)菌的方法進(jìn)行物理因素對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)，詳細(xì)操作方法如下：用無菌棉簽蘸取金黃色葡萄球菌菌液少許，輕輕地在無菌的瓊脂平板上均勻涂布，涂滿整個(gè)平板；把瓊脂平板放在無菌超凈臺中，打開三分之二皿蓋，開啟紫外燈管照射30 min;30 min后，將培養(yǎng)皿皿蓋蓋好，從無菌超凈臺中取出放入37℃溫箱中培養(yǎng)18～24 h后觀察結(jié)果。
1.2化學(xué)因素對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)
化學(xué)因素對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)，用各種消毒劑和藥敏片作為試劑進(jìn)行試驗(yàn)。用消毒劑對細(xì)菌影響的試驗(yàn),操作方法如下：①制作濾紙片。取濾紙一張，用打孔器打孔，制備成干燥濾紙片備用。②浸取消毒劑。把濾紙片浸入各種消毒劑中。③涂菌。在無菌超凈工作臺中，在培養(yǎng)基中加入1 ml金黃色葡萄菌培養(yǎng)物，用無菌涂棒均勻涂布。要求涂布均勻致密。④放入蘸取消毒劑的濾紙片。用無菌鑷子夾取浸有消毒劑的濾紙片，放于培養(yǎng)基中。⑤記錄。記錄各種消毒劑名稱。⑥溫箱培養(yǎng)。將貼好消毒劑片的培養(yǎng)皿置于37℃溫箱中培養(yǎng)18～24 h。
各種藥敏片對細(xì)菌生長影響實(shí)驗(yàn)，是消毒劑對細(xì)菌生長實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步延伸。消毒劑影響試驗(yàn)中，只能看到各種消毒液對細(xì)菌的殺傷作用；而藥敏試驗(yàn)中，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)能判斷出敏感和耐藥。具體操作如下：涂菌;放入藥敏片;涂菌;放藥敏片。為了避免抑菌圈互相重疊，影響測量抑菌圈直徑，需要將藥敏片均勻分布于培養(yǎng)基表面，記錄并放溫箱培養(yǎng)。
2試驗(yàn)結(jié)果
在紫外線殺菌試驗(yàn)中，經(jīng)紫外線照射30 min、培養(yǎng)24 h后，被皿蓋遮住的瓊脂表面菌苔呈半圓形生長，暴露于紫外燈下的部分無細(xì)菌生長，界限較為清晰。隨著對菌液的繼續(xù)培養(yǎng)，界限開始不太清楚，有些照射過紫外線的地方也開始有細(xì)菌菌落，而且菌落相對較大，見圖1。
在消毒劑對細(xì)菌影響試驗(yàn)中，不同的消毒劑作用于細(xì)菌產(chǎn)生的透明圈大小不一。學(xué)生在第二天觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，其他消毒劑都有明顯的透明圈，但酒精濾紙片沒有透明圈或是透明圈上明顯有一層細(xì)菌生長。
圖1紫外線對細(xì)菌生長影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在各種藥敏片對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)中，各類藥敏片上的藥物對金黃色葡萄球菌的殺傷力有差異，從而出現(xiàn)大小不一的透明圈。在多次試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象：不同藥物形成不同大小的透明圈，但是透明圈的邊緣有的清晰有的模糊，見圖2。
圖2不同的抑菌環(huán)
3分析與討論
紫外線殺菌[1-2]主要是作用于細(xì)菌的DNA，使DNA雙鏈中一條鏈上相鄰的兩個(gè)嘧啶形成二聚體。形成的二聚體干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄過程[3]，由于抑制了細(xì)菌的復(fù)制，較輕的后果是使微生物發(fā)生突變，嚴(yán)重的情況會造成微生物死亡。生物體為對抗這種紫外線的輻射損傷,其細(xì)胞內(nèi)存在著各種各樣的修復(fù)和保護(hù)機(jī)制，如：把放線菌放到紫外燈下照射，然后再置于強(qiáng)烈的可見光下培養(yǎng)，可以使更多菌株存活。菌株經(jīng)過強(qiáng)光照射后，可產(chǎn)生一種酶，幫助修復(fù)菌株受損的DNA[4]。而且紫外線滅菌的效果和菌液的薄厚、時(shí)間的長短、燈管距離的遠(yuǎn)近都有關(guān)系[5]。
在消毒劑對細(xì)菌生長影響試驗(yàn)中，消毒劑對細(xì)菌有殺傷作用，所以形成不同的透明圈。酒精浸泡的濾紙片沒有透明圈，或者透明圈上有一薄層細(xì)菌生長，原因是：培養(yǎng)基上放置各個(gè)消毒劑濾紙片后,要放到溫箱培養(yǎng)，而培養(yǎng)箱溫度為37℃，酒精本來就容易揮發(fā)，在如此高溫下，揮發(fā)的速度加快，還沒有損傷到細(xì)菌之前已經(jīng)揮發(fā)殆盡，對細(xì)菌不能造成損傷，導(dǎo)致無透明圈出現(xiàn)，或者透明圈照樣有細(xì)菌生長。
在藥敏試驗(yàn)中，不同藥物形成不同的透明圈，有的透明圈邊緣整齊，有的透明圈邊緣模糊，沒有明顯的界限，見表1。
表1不同藥物形成的透明圈特點(diǎn)
殺菌藥物沿培養(yǎng)基擴(kuò)散后直接將處于靜止期和生長期的細(xì)菌殺死，細(xì)菌不能再通過自我修復(fù)存活，所以產(chǎn)生的透明圈邊緣清楚。抑菌藥物沿培養(yǎng)基擴(kuò)散后對生長的細(xì)菌有很大的殺傷作用，但是對于靜止期的細(xì)菌而言，只起到抑菌的作用，細(xì)菌還有一定的生命力，還可以小量生長繁殖，這樣，透明圈的邊緣就會有小部分細(xì)菌生長，從而形成模糊的邊緣。
對不同區(qū)域內(nèi)金黃色葡萄球菌進(jìn)行革蘭氏染色[8]并用油鏡觀察，模糊邊緣處的細(xì)菌一部分已經(jīng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，呈典型細(xì)菌性狀，染色陽性；有一部分染色呈陰性，推想細(xì)菌細(xì)胞壁已經(jīng)被藥物破壞；透明區(qū)內(nèi)沒有觀察到典型細(xì)胞形態(tài)，說明細(xì)菌已經(jīng)死亡崩解。
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