李帆
(安慶醫(yī)藥高等??茖W校,安徽安慶 246052)
在高校微生物實驗教學中,菌種污染是一個普遍存在的現象,一直困擾著教師和科研工作者,嚴重影響了教學效果。選擇含有抗菌藥物的培養(yǎng)基可以有效地抑制雜菌的生長[1]。荷葉堿(Nuciferine,NF)系從荷葉中提取的一種阿樸啡類生物堿,其為荷葉的主要活性成分之一,Li[2]等通過實驗發(fā)現,荷葉堿能夠顯著抑制細菌和酵母菌的繁殖和增長,對霉菌的抑制作用較弱,這主要是因為荷葉堿抑制了酵母和細菌的有絲分裂,但霉菌除了進行無性繁殖外還進行有性繁殖,因此對其生長繁殖的抑制作用不明顯。故本實驗通過藥敏試驗檢驗不同濃度的荷葉堿營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基對青霉菌和實驗室環(huán)境細菌的抑菌效果,為制備具有抑菌效果的青霉菌培養(yǎng)基提供參考依據。
青霉菌由合肥師范學院微生物實驗室分離保存;大腸桿菌由本實驗室從土壤中分離保存;枯草芽胞桿菌(ATCC6633,南京便診生物科技有限公司);營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(杭州微生物試劑有限公司);哥倫比亞血瓊脂培養(yǎng)基(上??卢敿紊锟萍加邢薰荆?;荷葉堿(分析純,上海源葉生物科技有限公司);定性濾紙(中速,泰州市濾紙廠);電熱恒溫培養(yǎng)箱DNP型(上海精宏實驗設備有限公司);高壓蒸汽滅菌器YX-280D+(合肥市華泰醫(yī)療設備有限公司);紫外燈2537A型(江蘇申星光電醫(yī)療器械有限公司)。
1.2.1 分離、純化、鑒定污染青霉菌培養(yǎng)基的細菌
青霉菌培養(yǎng)過程中可能污染培養(yǎng)基的細菌主要來源于實驗室教學用的其他菌種和實驗室環(huán)境雜菌。其中,實驗室環(huán)境雜菌主要來源于空氣、實驗人員包括教師和學生的手指皮膚以及實驗室桌面;而本實驗室教學用菌種主要有青霉菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌。實驗室環(huán)境雜菌的標本采集方法如下:采用空氣沉降法收集實驗室空氣標本;隨機采集安慶醫(yī)藥高等??茖W校護理、藥學、臨床3個不同專業(yè)10個班級20名同學和所有授課教師共6名的手指皮膚樣本,接種于血平板;實驗桌面標本采用無菌棉拭子法。所有標本置37 ℃恒溫箱中培育24 h,選擇優(yōu)勢菌株經形態(tài)結構、16S rDNA鑒定確定其分類地位。
1.2.2 藥敏試驗
(1)荷葉堿抗菌藥紙片制作。將定性濾紙用打孔機打成6 mm直徑的圓形小紙片50片,分裝在2支清潔干燥的小試管中,高壓蒸汽滅菌后,置于恒溫培養(yǎng)箱中45 ℃干燥。在小試管內加入濃度為7 U/L荷葉堿藥液0.25 mL,小心翻動紙片,使各紙片充分浸透藥液。同時在瓶口上記錄藥物名稱,放恒溫培養(yǎng)箱中45 ℃干燥后即密蓋,置冰箱冷凍室存放備用,有效期6個月。(注:1U(萬單位)=10mg)
(2)藥敏試驗(紙片法)。將青霉菌、大腸桿菌、枯草芽胞桿菌和實驗室環(huán)境雜菌密集劃線法接種于營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中,將自制荷葉堿抗菌藥物紙片貼于平板中央,青霉菌28 ℃培養(yǎng)48 h,細菌37 ℃培養(yǎng)24 h后,記錄抑菌圈直徑,檢測其對荷葉堿的藥物敏感度。
1.2.3 荷葉堿抑菌濃度
配制每升含1 U、3 U、5 U、7 U、9 U、11 U、13 U、15 U、17 U、19 U和21 U不同濃度荷葉堿的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,制成平板。將青霉菌和可能污染青霉菌培養(yǎng)基的大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和實驗室環(huán)境雜菌分別接種于平板上,青霉菌28 ℃培養(yǎng)48 h,細菌37 ℃培養(yǎng)24 h后觀察記錄生長情況。根據結果分析青霉菌耐藥,細菌敏感的最低荷葉堿濃度。
空氣、手指皮膚和實驗桌面標本經37 ℃恒溫箱中培育24 h后,得到3株優(yōu)勢菌株,分別命名為B1、B2、B3。(1)菌落形態(tài)(圖1)。B1:白色、圓形凸起、邊緣整齊、表面光滑、濕潤、不透明的菌落;B2:白色、圓形凸起、邊緣整齊、表面粗糙、濕潤、不透明的菌落,有草綠色溶血環(huán);B3:白色、圓形凸起、邊緣整齊、表面光滑、濕潤、不透明的菌落,有透明溶血環(huán)。(2)革蘭染色(圖2)。B1是G+球菌,B2是G+桿菌,B3是G+球菌。經16S rDNA鑒定確定其分類地位,見表1。由于本實驗室教學常用的菌種為青霉菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌,因此,實驗教學中可能污染青霉菌菌種的雜菌主要5種,分別是大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、科氏/孔氏葡萄球菌、高地芽孢桿菌和表皮葡萄球菌。
圖1 實驗室環(huán)境菌種菌落形態(tài)
圖2 實驗室環(huán)境菌種革蘭染色
藥敏試驗的結果(表2)表明,青霉菌對荷葉堿耐藥,大腸桿菌、枯草芽胞桿菌、科氏/孔氏葡萄球菌、高地芽孢桿菌和表皮葡萄球菌均對荷葉堿敏感。荷葉堿可制成藥品[3],充分發(fā)揮其殺毒、滅菌、降血壓、止痙攣等作用。因此,可將荷葉堿作為本實驗室青霉菌營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中的抑菌藥物。
將青霉菌、大腸桿菌、枯草芽胞桿菌、科氏/孔氏葡萄球菌、高地芽孢桿菌和表皮葡萄球菌分別接種于不同濃度荷葉堿的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上,青霉菌28 ℃培養(yǎng)48 h,細菌37 ℃培養(yǎng)24 h后,觀察生長情況,結果見表3。由表3可知,培養(yǎng)基中荷葉堿濃度為1~21 U/L時,青霉菌均能生長良好,說明荷葉堿對青霉菌沒有抑菌效果;培養(yǎng)基中荷葉堿濃度高于7 U/L時大腸桿菌不能生長;荷葉堿濃度高于13 U/L時枯草芽孢桿菌不能生長;荷葉堿濃度高于9 U/L時科氏/孔氏葡萄球菌不能生長;荷葉堿濃度高于7 U/L時高地芽孢桿菌不能生長;荷葉堿濃度高于11 U/L時表皮葡萄球菌不能生長。因此,培養(yǎng)基中荷葉堿濃度高于為13 U/L時大腸桿菌、枯草芽胞桿菌、科氏/孔氏葡萄球菌、高地芽孢桿菌和表皮葡萄球菌均不能生長,而青霉菌生長良好,青霉菌培養(yǎng)基中荷葉堿最低抑菌濃度是13 U/L。
表1 實驗室環(huán)境優(yōu)勢菌種鑒定結果
表2 藥敏試驗結果
表3 不同濃度的荷葉堿培養(yǎng)基中菌種生長情況
本研究通過藥敏試驗結果證明,用濃度為13 U/L的荷葉堿營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)青霉菌,能夠有效抑制大腸桿菌、枯草芽胞桿菌、科氏/孔氏葡萄球菌、高地芽孢桿菌和表皮葡萄球菌生長。我國的荷葉資源豐富[4],價格低廉且易得,故對荷葉堿在培養(yǎng)基中的抑菌效果研究具有很大的現實意義。