蜡样芽胞杆菌检验培养基与试剂:GB 4789.14—2014配方原理与使用要点

2026-06-29 15:37:58
逗点生物
简介

蜡样芽胞杆菌检验培养基与试剂:GB 4789.14—2014配方原理与使用要点

蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)是食品微生物检验中常见的条件致病菌,可污染米饭、淀粉类制品、乳制品、调味品、肉制品、豆制品、即食食品以及加工环境。该菌能形成芽胞,对干燥、热处理和环境压力有较强耐受性,部分菌株可产生呕吐毒素或腹泻相关毒素,引起食源性疾病。GB 4789.14—2014《食品安全国家标准 食品微生物学检验 蜡样芽胞杆菌检验》规定了食品中蜡样芽胞杆菌的计数和确认方法,涉及MYP琼脂、胰酪胨大豆多黏菌素肉汤、营养琼脂、动力培养基、硝酸盐肉汤、酪蛋白琼脂、糖发酵管、V-P培养基、TSSB血琼脂、溶菌酶营养肉汤、西蒙氏柠檬酸盐培养基、明胶培养基等多种培养基和试剂。

这些培养基并不是简单罗列,而是分别承担样品稀释、选择性分离、计数、纯化、生化确认和与相近芽胞杆菌区别的作用。对于培养基生产和实验室应用而言,理解各成分作用和配制要点,比机械照抄配方更重要。

一、检测思路:先选择性分离,再综合确认

蜡样芽胞杆菌检验的核心思路是:通过适宜稀释液处理样品,在选择性鉴别平板上分离可疑菌落,再通过形态、生化和必要的确认试验判断。MYP琼脂是最常用的选择性鉴别培养基之一,典型蜡样芽胞杆菌在MYP上通常表现为不发酵甘露醇、产生卵磷脂酶,形成粉红色至紫红色菌落,并有卵黄反应形成的沉淀环。

但需要注意,MYP上的“粉红色菌落+卵黄沉淀环”只是可疑表现,并不能直接等同于蜡样芽胞杆菌。蜡样芽胞杆菌群成员之间相近,部分非目标芽胞杆菌也可能出现类似反应,因此必须结合后续确认试验。

检测环节 常用培养基或试剂 主要目的
样品稀释 PBS磷酸盐缓冲液 维持菌体稳定,便于梯度稀释
选择性分离 MYP琼脂 分离和计数可疑蜡样芽胞杆菌
低水平样品富集 胰酪胨大豆多黏菌素肉汤 选择性增菌
纯培养 营养琼脂 获得纯菌落
初步鉴别 触酶、动力、形态观察 判断是否符合芽胞杆菌特征
生化确认 硝酸盐、酪蛋白、糖发酵、V-P等 进一步确认菌种特征
相关鉴别 溶菌酶、TSSB血琼脂、柠檬酸盐、明胶等 与相近芽胞杆菌区分

二、PBS磷酸盐缓冲液:用于样品稀释和菌体保护

PBS磷酸盐缓冲液用于样品稀释和菌悬液制备。其主要作用是提供相对稳定的pH环境,减少样品稀释过程中因渗透压或pH变化造成的菌体损伤。

成分 用量 作用
磷酸二氢钾 34.0 g 制备磷酸盐缓冲贮存液
蒸馏水 先加500 mL,最终定容至1000 mL 溶剂
1 mol/L氢氧化钠 约175 mL,按pH实际调整 调节pH至7.2

制备时,先配制贮存液:称取34.0 g磷酸二氢钾溶于约500 mL蒸馏水,用1 mol/L氢氧化钠调节pH至7.2,再定容至1000 mL,冷藏保存。使用时取贮存液1.25 mL,用蒸馏水稀释至1000 mL,分装后121℃高压灭菌15 min。调pH时不应机械加入固定体积氢氧化钠,应以pH计实测结果为准。

三、MYP琼脂:蜡样芽胞杆菌分离计数的关键培养基

MYP琼脂全称为甘露醇卵黄多黏菌素琼脂,是蜡样芽胞杆菌分离计数的经典选择性鉴别培养基。其选择性来自多黏菌素B,鉴别性主要来自甘露醇、酚红和卵黄液。

成分 用量 作用
蛋白胨 10.0 g 提供氮源和生长营养
牛肉粉 1.0 g 提供生长因子和营养物质
D-甘露醇 10.0 g 鉴别碳源,观察是否发酵
氯化钠 10.0 g 维持渗透压
琼脂粉 12.0~15.0 g 凝固剂
0.2%酚红溶液 13.0 mL pH指示剂
50%卵黄液 50.0 mL 检测卵磷脂酶反应
多黏菌素B 100000 IU 抑制部分伴随菌
蒸馏水 950.0 mL 基础培养基溶剂

配制时,先将蛋白胨、牛肉粉、D-甘露醇、氯化钠和琼脂加入950 mL蒸馏水中,加热溶解,校正pH至7.3±0.1,加入酚红溶液,分装每瓶95 mL,121℃高压灭菌15 min。临用时加热融化,冷却至约50℃,每瓶加入50%卵黄液5 mL和规定浓度的多黏菌素B溶液1 mL,混匀后倾注平板。

MYP平板的关键在于后加成分。卵黄液和多黏菌素B不宜随基础培养基高压灭菌,否则卵黄成分可能变性,多黏菌素效价也可能受影响。加卵黄时温度过高会导致蛋白凝聚,温度过低则琼脂易凝固并造成平板不均匀。

四、MYP菌落判读:粉红色加卵黄反应只是“可疑”

蜡样芽胞杆菌通常不发酵甘露醇,因此在含酚红的MYP上不产酸,菌落及周围培养基多保持粉红色至紫红色;同时该菌通常产生卵磷脂酶,可分解卵黄成分,在菌落周围形成白色沉淀环或混浊区。这是MYP上最典型的可疑表现。

反应项目 典型蜡样芽胞杆菌表现 原理
甘露醇发酵 阴性,菌落多为粉红至紫红色 不产酸,酚红不变黄
卵黄反应 阳性,菌落周围有沉淀环 卵磷脂酶分解卵黄成分
菌落形态 较大、粗糙或蜡样、不透明 芽胞杆菌典型菌落特征
选择性 多黏菌素抑制部分杂菌 降低背景菌干扰

若菌落呈黄色或周围培养基变黄,说明该菌可能发酵甘露醇,不符合典型蜡样芽胞杆菌表现。若有粉红色菌落但无卵黄沉淀环,也应谨慎判读。MYP平板上可疑菌落必须挑取纯化后做确认试验。

五、胰酪胨大豆多黏菌素肉汤:用于选择性增菌

胰酪胨大豆多黏菌素肉汤是在TSB基础上加入多黏菌素B形成的选择性增菌液。TSB提供丰富营养,多黏菌素B用于抑制部分革兰阴性菌及杂菌,有助于低水平蜡样芽胞杆菌样品的富集。

成分 用量(g/L) 作用
胰酪胨或酪蛋白胨 17.0 主要氮源
植物蛋白胨或大豆蛋白胨 3.0 补充氮源和生长因子
氯化钠 5.0 维持渗透压
无水磷酸氢二钾 2.5 缓冲体系
葡萄糖 2.5 碳源和能量来源
多黏菌素B 100 IU/mL 选择性抑制部分杂菌
蒸馏水 1000 mL 溶剂

基础培养基应先溶解、调pH至7.3±0.2并121℃灭菌15 min。多黏菌素B应临用前无菌加入,不能随基础培养基高压灭菌。若多黏菌素B效价不足,背景菌可能突破;若浓度过高,也可能影响目标菌恢复。

六、营养琼脂:纯化和保存基础培养基

营养琼脂用于可疑菌落纯化和一般培养。它不具备选择性,主要用于获得纯培养物,为后续触酶、动力、生化和染色观察提供材料。

成分 用量(g/L) 作用
蛋白胨 10.0 氮源
牛肉膏 5.0 营养和生长因子
氯化钠 5.0 渗透压调节
琼脂粉 12.0~15.0 凝固剂
蒸馏水 1000 mL 溶剂

制备时调pH至7.2±0.2,121℃高压灭菌15 min。纯化平板应无污染、无明显脱水、表面平整。由于蜡样芽胞杆菌菌落较大且可扩散,划线纯化时应注意分区充分。

七、触酶试验:蜡样芽胞杆菌通常阳性

蜡样芽胞杆菌通常触酶阳性。试验时用细玻璃棒或一次性接种针挑取单个新鲜菌落,置于洁净试管或载玻片上,加入3%过氧化氢溶液,30 s内出现气泡为阳性,不产生气泡为阴性。

3%过氧化氢应临用新鲜配制或使用经验证有效的成品试剂。过氧化氢易分解,长期放置、受光照或污染后可能导致假阴性。若从含血培养基上挑菌,应避免带入血液成分,以免产生干扰。

八、动力培养基:区分蜡样芽胞杆菌群成员的重要试验

蜡样芽胞杆菌通常有动力,在半固体动力培养基中可沿穿刺线向周围扩散生长;蕈状芽胞杆菌常呈绒毛状、根状或蜂巢状扩散;炭疽芽胞杆菌通常不运动。因此,动力试验是蜡样芽胞杆菌群鉴别的重要项目之一。

成分 用量(g/L) 作用
胰酪胨或酪蛋白胨 10.0 氮源
酵母粉 2.5 生长因子
葡萄糖 5.0 碳源
无水磷酸氢二钠 2.5 缓冲成分
琼脂粉 3.0~5.0 半固体凝胶,便于观察扩散
蒸馏水 1000 mL 溶剂

培养基调pH至7.2±0.2,分装每管2~3 mL,115℃高压灭菌20 min。试验时用接种针穿刺接种,30℃±1℃培养48 h±2 h。蜡样芽胞杆菌沿穿刺线扩散生长,提示有动力。若使用悬滴法观察,蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌通常运动活泼,而炭疽芽胞杆菌不运动。

原资料中另列“A.11动力培养基”,配方为蛋白胨、牛肉浸粉、氯化钠和低浓度琼脂,可作为另一类半固体动力培养基理解。两类动力培养基的共同点是琼脂浓度较低,以便观察菌体从穿刺线向周围扩散。

九、硝酸盐肉汤:观察硝酸盐还原能力

蜡样芽胞杆菌通常可还原硝酸盐。硝酸盐肉汤以蛋白胨提供营养,硝酸钾作为底物。接种后36℃±1℃培养24~72 h,加入对氨基苯磺酸试剂和甲萘胺试剂,若立即或数分钟内出现红色,说明硝酸盐已被还原为亚硝酸盐,为阳性。

成分 用量(g/L) 作用
蛋白胨 5.0 营养来源
硝酸钾 0.2 硝酸盐还原底物
蒸馏水 1000 mL 溶剂

若加甲液、乙液后不显红色,应加入少量锌粉。若加锌粉后出现红色,说明硝酸盐仍未被细菌还原,为阴性;若加锌粉后仍不变红,说明硝酸盐可能已被还原为亚硝酸盐以外的产物,也按阳性理解。该步骤容易误判,必须设置阳性、阴性对照。

十、酪蛋白琼脂:检测酪蛋白酶活性

酪蛋白琼脂用于检测酪蛋白分解能力。蜡样芽胞杆菌可产生胞外蛋白酶,分解酪蛋白,在菌落周围形成透明区。由于酪蛋白本身不完全溶解,培养基通常呈乳白色混悬状态,阳性反应表现为菌落周围澄清透明区。

成分 用量(g/L) 作用
酪蛋白 10.0 蛋白酶底物
牛肉粉 3.0 营养成分
无水磷酸氢二钠 2.0 缓冲作用
氯化钠 5.0 渗透压调节
琼脂粉 12.0~15.0 凝固剂
0.4%溴麝香草酚蓝溶液 12.5 mL 指示培养基状态
蒸馏水 1000 mL 溶剂

点种可疑菌落后,36℃±1℃培养48 h±2 h观察,阳性者菌落周围出现透明区。若阴性,应继续培养至72 h再观察。酪蛋白不会完全溶解是正常现象,不应误认为培养基配制失败。

十一、硫酸锰营养琼脂与碱性复红:用于芽胞相关观察

硫酸锰营养琼脂可促进部分芽胞杆菌形成芽胞,常配合染色方法观察芽胞形成情况。锰离子对芽胞形成具有促进作用,营养成分则支持菌体生长。

成分 用量(g/L或mL/L) 作用
胰蛋白胨 5.0 g 氮源
葡萄糖 5.0 g 碳源
酵母浸膏 5.0 g 生长因子
磷酸氢二钾 4.0 g 缓冲作用
3.08%硫酸锰溶液 1.0 mL 促进芽胞形成
琼脂粉 12.0~15.0 g 凝固剂
蒸馏水 1000 mL 溶剂

0.5%碱性复红可用于相关染色步骤。制备时取碱性复红0.5 g溶于20 mL乙醇,再用蒸馏水稀释至100 mL,过滤后备用。染色试剂应避光保存,使用前观察是否有沉淀、变色或污染。

十二、糖发酵管:观察厌氧条件下葡萄糖发酵

糖发酵管用于观察菌株在厌氧条件下是否发酵葡萄糖或其他糖类。基础配方中含牛肉粉、蛋白胨、氯化钠、磷酸氢二钠和溴麝香草酚蓝。葡萄糖发酵管加入0.5%葡萄糖,并放置倒置小管观察产气。

成分 用量(g/L或mL/L) 作用
牛肉粉 5.0 g 营养成分
蛋白胨 10.0 g 氮源
氯化钠 3.0 g 渗透压调节
磷酸氢二钠 2.0 g 缓冲体系
0.2%溴麝香草酚蓝溶液 12.0 mL pH指示剂
蒸馏水 1000 mL 溶剂

原资料中写“培养基由红色变为黄色”,但配方使用的是溴麝香草酚蓝,酸性反应应表现为黄色,未产酸时通常为绿色至蓝绿色或蓝色调。因此,更准确的表述是:若菌株厌氧发酵葡萄糖产酸,指示剂变黄;是否产气则观察倒置小管中是否有气泡。若使用酚红体系,才可出现红色至黄色的变化。

蔗糖等易水解糖类若不耐热,应采用过滤除菌后无菌加入,避免高压灭菌导致糖水解而产生假阳性或背景酸化。

十三、V-P培养基:检测乙酰甲基甲醇生成

V-P试验用于检测菌株是否通过丁二醇发酵途径产生乙酰甲基甲醇。培养基含葡萄糖、蛋白胨、磷酸氢二钾和氯化钠。接种后36℃±1℃培养48~72 h,加入α-萘酚和氢氧化钾,充分振摇,阳性反应出现红色。

成分 用量(g/L)
磷酸氢二钾 5.0
蛋白胨 7.0
葡萄糖 5.0
氯化钠 5.0
蒸馏水 1000 mL

V-P试验对氧化反应较敏感,加入试剂后需要充分振摇,以利于显色。若短时间未显色,可继续放置或按标准要求延长观察,但应避免超过规定时间造成误判。

十四、TSSB羊血琼脂:观察溶血等特征

胰酪胨大豆羊血琼脂(TSSB)是在营养丰富的胰酪胨大豆琼脂基础上加入无菌脱纤维羊血制成,用于观察菌落形态和溶血特征。蜡样芽胞杆菌常可表现β溶血,但溶血性不能作为单一确认指标。

成分 用量(g/L) 作用
胰酪胨或酪蛋白胨 15.0 氮源
植物蛋白胨或大豆蛋白胨 5.0 补充营养
氯化钠 5.0 渗透压调节
无水磷酸氢二钾 2.5 缓冲体系
葡萄糖 2.5 碳源
琼脂粉 12.0~15.0 凝固剂
脱纤维羊血 每100 mL加入5~10 mL 观察溶血
蒸馏水 1000 mL 溶剂

基础培养基灭菌后冷却至45~50℃,再加入无菌脱纤维羊血。温度过高会导致血液变性或出现巧克力样变化,影响溶血观察;温度过低会造成血液混匀不均或琼脂提前凝固。

十五、溶菌酶营养肉汤:蜡样芽胞杆菌耐受性试验

溶菌酶营养肉汤用于观察菌株在含低浓度溶菌酶条件下的生长情况。蜡样芽胞杆菌通常能在含0.001%溶菌酶的培养基中生长。若24 h阴性,可继续培养24 h再观察。

成分 用量 作用
牛肉粉 3.0 g 营养成分
蛋白胨 5.0 g 氮源
蒸馏水 990.0 mL 溶剂
0.1%溶菌酶溶液 10.0 mL 提供溶菌酶选择压力

溶菌酶是蛋白类物质,对热敏感。原资料提供了酸溶加热和过滤除菌两种方式。实际配制时,更应关注溶菌酶活性是否保留以及溶液无菌性。采用过滤除菌方式更有利于保护酶活,但滤膜孔径原文为0.45 μm;若按更严格除菌要求,实验室应依据标准文本和验证程序选择滤膜并确认无菌性。

十六、西蒙氏柠檬酸盐、明胶培养基等确认试验

西蒙氏柠檬酸盐培养基用于检测菌株能否以柠檬酸盐作为唯一碳源。阳性表现为斜面有菌落生长,培养基由绿色变为蓝色。明胶培养基用于检测明胶液化能力,接种后培养,再置2~8℃冷却30 min观察是否仍为液体。蜡样芽胞杆菌通常可液化明胶,但具体结果应与其他生化特征综合判断。

培养基 主要观察项目 阳性表现
西蒙氏柠檬酸盐培养基 柠檬酸盐利用 生长并由绿色变蓝
明胶培养基 明胶酶活性 冷却后仍液化
硝酸盐肉汤 硝酸盐还原 加试剂显红或加锌后不显红
酪蛋白琼脂 酪蛋白分解 菌落周围透明圈
V-P培养基 乙酰甲基甲醇生成 加试剂后显红

这些确认试验均应使用纯培养物,且应设置阳性、阴性对照。若前期纯化不彻底,多个菌种混杂会导致生化结果混乱。

十七、培养基和试剂质控要点

蜡样芽胞杆菌检验培养基的质控应覆盖选择性、鉴别性、促生长能力和生化反应准确性。MYP平板应能支持蜡样芽胞杆菌形成典型粉红色菌落和卵黄沉淀环,同时抑制部分非目标菌;多黏菌素肉汤应兼顾目标菌恢复和背景菌抑制;生化培养基应能给出清晰、可重复的阳性或阴性结果。

质控项目 重点
MYP外观 平板均匀、无污染、无明显卵黄凝块
MYP选择性 非目标菌应被抑制或不产生干扰性菌落
MYP鉴别性 目标菌应呈典型甘露醇阴性和卵黄阳性
多黏菌素效价 过低选择性不足,过高影响目标菌
卵黄液质量 无菌、无自溶、无凝块、反应清晰
pH控制 各培养基灭菌冷却后pH应符合要求
生化试剂 硝酸盐试剂、V-P试剂、H₂O₂等应有效
纯培养质量 生化确认前必须获得单一纯培养物

常见质控菌株可包括典型蜡样芽胞杆菌作为阳性对照,以及适当非目标菌用于评价选择性和鉴别性。若MYP上目标菌生长差、粉红色不典型、卵黄沉淀不清晰或杂菌大量生长,应从多黏菌素、卵黄液、pH、灭菌条件、平板保存和菌株状态等方面排查。

结语

GB 4789.14—2014中蜡样芽胞杆菌检验涉及的培养基和试剂较多,但其逻辑清晰:PBS用于样品稀释,MYP琼脂用于选择性分离和计数,胰酪胨大豆多黏菌素肉汤用于选择性增菌,营养琼脂用于纯化,动力、硝酸盐、酪蛋白、糖发酵、V-P、溶菌酶、柠檬酸盐和明胶等试验用于综合确认。实际应用中,最容易出现问题的是MYP平板的卵黄反应、多黏菌素效价、糖发酵指示剂判读、动力培养基琼脂浓度和生化试剂有效性。蜡样芽胞杆菌属于蜡样芽胞杆菌群,单一平板特征不能作为最终结论,必须结合形态、生化、动力、酶反应和标准规定流程综合判定。