改进的CCD培养基:原理、配方及空肠弯曲菌分离应用

2026-07-25 09:09:02
逗点生物
简介

改进的CCD培养基:原理、配方及空肠弯曲菌分离应用

CCD培养基是一种用于空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)等嗜热型弯曲菌选择性分离的无血固体培养基。CCD名称来源于其主要选择性成分——活性炭(Charcoal)、头孢唑啉(Cefazolin)和去氧胆酸盐(Deoxycholate)。与传统含血弯曲菌培养基相比,其利用活性炭、丙酮酸钠等成分改善培养环境,因此无需额外加入血液,配制相对简便。经典CCD培养基由Bolton等建立,含活性炭、硫酸亚铁、丙酮酸钠、酪蛋白水解物、头孢唑啉和去氧胆酸钠等成分。

CCD培养基的作用原理

空肠弯曲菌营养要求较高,同时对培养环境中的氧化性物质较为敏感。CCD培养基通过“营养支持、氧化保护和选择性抑制”三方面共同建立适宜的分离环境。

营养肉汤和水解酪蛋白提供氨基酸、小肽、无机盐及其他生长所需营养物质;丙酮酸钠除可参与细胞代谢外,还具有一定的活性氧清除作用,有助于降低过氧化物等氧化性物质对弯曲菌的损伤;硫酸亚铁与丙酮酸钠共同构成经典弯曲菌培养基中的生长促进体系。

**活性炭是CCD培养基的重要特征成分。**其较大的比表面积能够吸附培养过程中形成的部分有毒代谢物、氧化性物质及其他抑制性成分,从而改善弯曲菌生长环境。活性炭的加入也使培养基呈明显黑色背景,有利于灰白色弯曲菌菌落的观察。

选择性主要由去氧胆酸钠和头孢唑啉共同建立。去氧胆酸钠属于胆盐类选择剂,可抑制多种非目标菌;头孢唑啉进一步抑制部分伴生细菌,而空肠弯曲菌在相应浓度下具有较好的耐受性。经典CCD培养基采用头孢唑啉约10 mg/L,但其选择性相对有限;后续改良型mCCDA使用头孢哌酮32 mg/L替代头孢唑啉,以进一步提高对背景菌的抑制能力。

改进的CCD培养基配方

以下为每1000 mL培养基的典型组成:

成分 用量 主要作用
干燥营养肉汤 25 g 提供基础氮源、碳源、无机盐及生长营养物质
水解酪蛋白 3 g 提供易利用的小肽和氨基酸
琼脂 12 g 凝固剂,形成固体培养表面
活性炭 4 g 吸附部分有毒及氧化性物质,改善弯曲菌生长环境
5%硫酸亚铁溶液 5 mL 终浓度约0.25 g/L,参与生长促进及氧化还原调节
5%丙酮酸钠溶液 5 mL 终浓度约0.25 g/L,减轻氧化应激并提供代谢底物
10%去氧胆酸钠溶液 10 mL 终浓度1.0 g/L,抑制部分非目标菌
1%头孢唑啉溶液 1 mL 终浓度10 mg/L,提高培养基选择性
去离子水 补足至1000 mL 溶剂

需要特别注意,原资料中的“1%头孢菌素溶液”应明确为1%头孢唑啉(Cefazolin)溶液。经典CCD培养基使用头孢唑啉,而现代常见的**改良CCD琼脂(mCCDA)**则通常使用头孢哌酮,因此在产品开发、文献引用和配方复现时应避免将CCD与mCCDA混为一谈。

制备方法

将干燥营养肉汤、水解酪蛋白、琼脂和活性炭加入约1000 mL去离子水中,混合均匀后加入去氧胆酸钠溶液、硫酸亚铁溶液和丙酮酸钠溶液,充分分散并调节pH至约7.4。

基础培养基可采用121 ℃灭菌15 min。灭菌结束后将培养基冷却至适宜温度,在无菌条件下加入经过除菌处理的头孢唑啉溶液,充分混匀后倾注平板。抗生素不宜随基础培养基一起进行高温高压灭菌,以减少热处理造成的活性损失。

由于培养基含有较高浓度活性炭,制备过程中应充分搅拌,使活性炭均匀悬浮和分散,避免倾注不同平板时出现炭粉含量明显不一致。

用途及培养条件

CCD培养基主要用于空肠弯曲菌及部分嗜热型弯曲菌的选择性分离培养。其重要特点是不需要加入血液,因此也常被归为无血型弯曲菌选择性培养基

对于空肠弯曲菌的经典分离,一般采用约42 ℃、微需氧条件培养约48 h。42 ℃培养不仅适合空肠弯曲菌等嗜热型弯曲菌生长,同时可以进一步降低部分非目标菌的竞争。经典CCD培养基研究也显示,直接接种平板在42 ℃培养48 h有利于提高空肠弯曲菌的分离效果。

需要注意的是,42 ℃培养条件更偏向于空肠弯曲菌、结肠弯曲菌等嗜热型弯曲菌,并不适合所有 Campylobacter 种。如果检测目标范围扩大至其他弯曲菌,应根据具体检测标准调整培养温度和选择体系。

CCD与mCCDA有什么区别?

CCD培养基是弯曲菌无血选择培养基发展的重要基础配方,其最初采用头孢唑啉10 mg/L作为主要抗菌选择剂。但研究发现其对部分背景菌的抑制能力有限,随后通过以头孢哌酮32 mg/L替代头孢唑啉形成了改良型CCD培养基,即目前更常见的mCCDA(Modified Charcoal Cefoperazone Deoxycholate Agar,改良炭粉头孢哌酮去氧胆酸盐琼脂)

因此,从培养基发展关系来看,CCD与mCCDA具有相同的活性炭—去氧胆酸盐基础设计,但选择性抗生素体系存在明显区别。在实际应用和产品资料编写中,应根据具体配方准确区分两种培养基,不能简单将“CCD”“改良CCD”和“mCCDA”作为完全相同的名称使用。