探究細(xì)菌運(yùn)動(dòng)活性的影響因素

千曄 田小丫 張?jiān)姁? 王瑾

【摘要】鞭毛是細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，具有鞭毛的細(xì)菌具有運(yùn)動(dòng)能力。細(xì)菌的動(dòng)力實(shí)驗(yàn)主要用于檢查生活狀態(tài)下的不同形態(tài)細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)情況，可間接判斷細(xì)菌是否存在鞭毛，從而對(duì)細(xì)菌的鑒別具有一定的作用。許多桿菌、螺旋菌和弧菌具有鞭毛，一般的球菌和部分桿菌沒有鞭毛，所以細(xì)菌動(dòng)力是檢查細(xì)菌的方法之一[1]。而細(xì)菌無色透明，再加上鞭毛的活動(dòng)會(huì)受到活菌的生理特性及其他因素的影響。因此，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性是不容易觀察到。在反復(fù)的實(shí)驗(yàn)過程中，我們對(duì)影響實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)因素進(jìn)行了摸索，探索出了比較優(yōu)化的條件。

【關(guān)鍵詞】鞭毛；動(dòng)力

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 菌種

白色葡萄球菌、大腸桿菌、變形桿菌、枯草芽胞桿菌和傷寒桿菌。

1.1.2 材料

凹玻片、蓋玻片、凡士林、酒精燈、試管、接種環(huán)、平皿、結(jié)晶紫、墨汁、甲基紅等。

1.1.3 儀器

奧林巴斯顯微鏡、恒溫?fù)u床、高壓滅菌鍋、超凈工作臺(tái)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將2滴染液滴入到已經(jīng)培養(yǎng)好的菌液中，作用3分鐘后制片。取凹玻片一張，在凹孔四周涂上少許的凡士林，用無菌的接種環(huán)挑取一環(huán)染色后的菌液置于蓋玻片中央，小心翻轉(zhuǎn)帶有菌液滴的蓋玻片，即可低倍轉(zhuǎn)高倍鏡觀察。白色葡萄球菌為對(duì)照組。

2 結(jié)果與分析

2.1 培養(yǎng)條件的影響

分別接種于固體，斜面和液體的培養(yǎng)基中，37度恒溫培養(yǎng)箱靜止培養(yǎng)和恒溫?fù)u床條件下培養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的動(dòng)力實(shí)驗(yàn)的最佳條件是37度，180rmp在液體培養(yǎng)條件下培養(yǎng)16個(gè)小時(shí)，此條件下培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠更好的轉(zhuǎn)移和發(fā)揮作用，并且好氧菌在通過搖床的培養(yǎng)讓更多空氣中氧氣溶解于發(fā)酵液中，利于細(xì)菌的生長(zhǎng)和動(dòng)力的觀察[2]。

2.2 菌液量的影響

分別用一次性接種環(huán)接取菌液。發(fā)現(xiàn)用10ul一次性的接菌種環(huán)取半環(huán)（約5ul）是最佳的菌量，用于下一步實(shí)驗(yàn)的觀察。菌量的多少對(duì)于細(xì)菌至關(guān)重要，菌量量大的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)菌體隨著液體流動(dòng)的現(xiàn)象，無法確定是否細(xì)菌真的在流動(dòng)。如果菌液量少的話，標(biāo)本樣本量少，標(biāo)本容易干，會(huì)影響細(xì)菌運(yùn)動(dòng)。

2.3 制片方法的選擇

采用壓滴法和懸滴法兩種方法能直接觀察不同形態(tài)下的細(xì)菌動(dòng)力狀態(tài)。懸滴法下細(xì)菌在凹玻片是懸空的，沒有壓迫更利于運(yùn)動(dòng)，而壓滴法下載玻片和蓋玻片結(jié)合的更加緊密，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)在一定程度下受到影響。

2.4 溫度的影響

細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性對(duì)于溫度要求比較高，實(shí)驗(yàn)之前需將菌液、染色液、載玻片以及蓋玻片等材料提前放在37度恒溫箱中放置一會(huì)。溫度過低會(huì)影響鞭毛蛋白的活性，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)會(huì)減緩甚至停止，不容易觀察到，因此短時(shí)間的預(yù)熱可以避免此種情況的發(fā)生。

2.5 化學(xué)消毒劑及紫外線的影響

將菌液與0.1%的石碳酸、過氧化氫、新潔爾滅分別作用3分鐘，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)性顯著減低或消失。將菌液在紫外線下分別照射15min和30min，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌在15min下活力明顯減低，延長(zhǎng)時(shí)間30min幾乎有很少細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

2.6 細(xì)菌運(yùn)動(dòng)方式的影響

細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)是指以波浪、直線或者翻轉(zhuǎn)的方式自由定向地從由一個(gè)部位移動(dòng)另一個(gè)部位，發(fā)生了位移。無鞭毛的細(xì)菌不具有真正的運(yùn)動(dòng)能力，當(dāng)受到外界環(huán)境液體分子的沖擊會(huì)發(fā)生左右前后、位置不大的顫動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)。因此觀察時(shí)，注意區(qū)分，觀察每一個(gè)單個(gè)菌是否發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。

2.7 顯微鏡的影響

觀察時(shí)，注意顯微鏡的光照的強(qiáng)度。光太強(qiáng)，液體和細(xì)菌難以區(qū)分。適當(dāng)?shù)臏p弱可以影響要適當(dāng)減弱光強(qiáng)度以增加反差，若光線太強(qiáng)。細(xì)菌和周圍的液體難以區(qū)分。活菌菌體是具有折光性的半透明體，可先用低倍鏡找到標(biāo)本，再以高倍鏡觀察，否則無法在鏡下發(fā)現(xiàn)菌體。

2.8 優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果用的結(jié)晶紫、甲基紅、墨汁染色后活體觀察，效果較理想，結(jié)果細(xì)菌菌體呈藍(lán)色、淡藍(lán)色或少數(shù)無色，細(xì)菌波浪式運(yùn)動(dòng)清晰可見。以枯草桿菌為例，經(jīng)過結(jié)晶紫染色，可以清楚看到細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)，如圖1所示。

3 討論

細(xì)菌運(yùn)動(dòng)活性的觀察方法常有暗視野顯微鏡檢查法，細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)能夠明顯的觀察到，但形態(tài)較差并且儀器昂貴。半固體培養(yǎng)法，采用垂直穿刺進(jìn)行接種，如果細(xì)菌具有鞭毛，

就會(huì)沿著穿刺線向四周運(yùn)動(dòng)，觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的軌跡，但不能直接觀察其運(yùn)動(dòng)及形態(tài)。還有半固體培養(yǎng)時(shí)也因試管口徑小、需氧菌只宜在淺表瓊脂生長(zhǎng)，也會(huì)影響細(xì)菌運(yùn)動(dòng)性的觀察。玻片法能夠較好地觀察細(xì)菌的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)。但缺陷在于難以調(diào)試細(xì)菌所在部位的焦點(diǎn)，載玻片和蓋玻片占據(jù)了一定的厚度，除此之外還要求操作者具有掌握顯微鏡的熟練技能，以便更好地觀察，防止物鏡和玻片樣本造成破壞。細(xì)菌生長(zhǎng)條件如氧氣、pH及溫度等發(fā)生變化時(shí)，勢(shì)必會(huì)影響細(xì)菌鞭毛的活力，導(dǎo)致活性的減弱，甚至喪失。

參考文獻(xiàn)

[1]李任峰.細(xì)菌鞭毛研究概況及進(jìn)展[J].微生物學(xué)通報(bào)，2005，32（06）：124-127.

[2]李凡，徐志凱.醫(yī)學(xué)微生物學(xué)[M].8版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：18-19.

[3]杜銀香.細(xì)菌不染色標(biāo)本動(dòng)力檢查達(dá)到較好效果的方法[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，3：1.