張穎穎,車 萍
(山東中醫藥大學,山東 濟南 250014)
在中醫院校,醫學微生物學是一門重要的基礎課程。該課程實驗性強,實驗學時較多。而菌種管理是一項基礎工作,包括菌種的購買、活化、分離、保藏等環節,決定著醫學微生物實驗的成功與否。微生物實驗室必須保證實驗用菌種具有較高的純度,穩定的生理生化特性,保證菌種在使用中不出現退化、死亡等現象,否則就會影響實驗結果[1]。因此,需要制定嚴格的菌種使用管理規定,針對不同實驗要求,選擇合適的菌種,因地制宜采取最合適的菌種純化保藏方法。筆者結合實驗準備經驗,就中醫院校醫學微生物實驗菌種管理工作談一下心得體會。
中醫院校醫學微生物課程相對西醫院校而言比較簡煉,學時少,但教學內容覆蓋面較廣,還要與中醫相結合,因此,其教學側重中藥抑菌、中醫藥抗病毒等方面。具體到菌種的選擇上,革蘭氏陽性細菌有金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、A群鏈球菌、枯草芽胞桿菌、肺炎鏈球菌、破傷風梭菌、結核分枝桿菌、藤黃微球菌等;革蘭氏陰性細菌有大腸埃希菌、志賀菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、傷寒沙門菌、肖氏副傷寒沙門菌、變形桿菌、產氣桿菌、霍亂弧菌等;真菌如白色假絲酵母等。以上菌種可用于細菌的各種染色法、接種法練習,觀察各種微生物形態,進行中藥抑菌實驗等。
2.1.1 國內采購 目前國內各大菌種保藏機構均提供菌種采購服務,可按照其網站介紹進行購買,往往以安瓶等形式提供菌種。國內幾大菌種保藏機構,如中國普通微生物菌種保藏管理中心、中國微生物菌保藏管理委員會普通微生物中心、中國工業微生物菌種保藏管理中心等,均出售菌種;另有各生物公司均提供進口與國產菌種服務;一般省級防疫中心也提供菌種服務。
2.1.2 國外采購 國外方面,如ATCC(American Type Culture Collection,美國典型菌種保藏中心)、NBRC(NITE Biological Resource Center,日本技術評價研究所生物資源中心)、DSMZ(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen,德國微生物菌種保藏中心)、CBS(Centraalbureauvoor Schimmelcul-tures,荷蘭微生物菌種保藏中心)等都提供菌種服務,但其缺點在于價格昂貴、郵寄繁瑣、耗時較長,因此不適用于學生實驗。
訂購標準菌種簡單方便,但也存在價格較高、程序繁瑣等問題,如ATCC菌種價格通常為800元以上,國內菌種亦不低于200元。再者,若進行臨床相關微生物研究,就必須準備臨床分離菌種。因此,在微生物實驗中,自行分離也是菌種的重要來源之一。如可從空氣中分離葡萄球菌、藤黃微球菌,自口腔分離白色假絲酵母,從腸道中分離大腸埃希菌及其他腸桿菌等。在教學中,我們結合SRT(大學生研究訓練)項目等學生活動,從環境中分離了藤黃微球菌、表皮葡萄球菌、大腸埃希菌等常見菌種,既可用于實驗教學,也可培養學生的動手能力。
中醫院校通常與相關醫院有密切聯系。臨床病患體內外分離的菌株具有典型的致病性,便于結合臨床進行教學,故此亦可成為菌種的重要來源之一。我校微生物教研室現有幾十株從臨床分離的大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌(含MRSA等耐藥菌株)、銅綠假單胞菌、痢疾志賀菌、福氏志賀菌、肺炎克雷伯菌、糞腸球菌等臨床菌株。但該法獲得的菌株一般毒性較強,通常僅限于科研應用,在實驗教學中使用時需注意生物安全,保存條件應符合相關規定。
可在網絡上檢索相關文章,通過致函菌種擁有者索要菌株。國外眾多科研機構可免費分享自己的菌種,有些需要簽署保密協議,不得用于商業用途等。該法多用于科研。
若采用外購菌種,復活和傳代是必備的基本操作??梢詫⑦m量液體培養基滴入安瓿瓶中,溶解菌種并接種于對應培養基上,在適宜條件下進行培養,經形態學、生化反應等鑒定為純種后方可投入實驗應用。在此過程中必須保證菌種的純度及性狀穩定,如發現污染或菌種不純,則應通過劃線分離操作將其進一步純化,重新分離挑選純菌落[2]。
自行分離菌種時,復活步驟無需考慮,重在菌種的鑒定、純化、傳代和保藏。其中鑒定工作可查閱相關資料,如《伯杰氏細菌手冊》等權威工具書,根據形態學特征、生化反應及免疫學檢驗等確定菌株,并通過選擇培養基和劃線分離等手段進行純化。各項指標均應符合規定,以保證菌株鑒定的準確性。
由于條件所限,中醫院校在實驗設備上往往與西醫院校有一定差距,因此,如何針對實際情況采取合適的菌種保藏方法,也是需要重點思考的問題。常用菌種保藏方法有6類,分別是定期移植保藏法、液體石蠟覆蓋保藏法、試管熔封保藏法(試管密封法)、干燥法、冷凍真空干燥法和液氮超低溫保藏法。在此,筆者結合實際條件,在充分查閱文獻的基礎上選取了幾種常用且簡單易行的保藏法,并做了適當改進,收到了較好效果,現介紹如下。
學生實驗中大量使用的菌種一般使用該法保藏。具體操作為斜面低溫保藏,即以無菌操作將菌種轉種于新鮮培養基斜面上,經鑒定菌種純度及生理生化性狀符合要求后置于4~6℃冰箱中低溫保存。此法適用于要求不高,但菌種需求量較大的革蘭氏染色、細菌接種、藥物敏感實驗等。
該法是一種改良的傳代培養方法,通常將菌種接種于適宜的培養基上,取培養后生長良好的斜面,加入無菌石蠟油沒過培養基最上端約1 cm,包裹牛皮紙后將其放置于4℃冰箱低溫保存。外購菌種經該法轉種保藏后可保證1~2年內菌種性狀不變。因此,該法適用于普通微生物實驗室菌種保藏。近年來我校購進菌種部分為試管斜面保存,故我們在實踐中廣泛采用該法對菌種進行保存,收到了較好效果,可保證1年內菌種的性狀穩定。
王丹敏[3]等用含菌鼠肝保存肺炎鏈球菌取得成功。因此可用含菌動物組織于-20℃環境下進行菌種保存,其保藏時間可達18~20個月。經實踐驗證,該法對某些抵抗力較弱的致病性細菌有效。
做好醫學微生物實驗菌種管理工作,必須制定嚴格的操作程序,完善相關制度,實施規范操作,不斷總結經驗以提高管理水平。
國內外各機構、公司均可提供菌種服務,但質量不盡相同。如ATCC標準菌種雖價格較貴,但質量穩定,用于要求較高的科研實驗較為合適;國標CMCC菌株經濟性較好,質量也有保證,亦是較好的選擇;也有個別公司提供的菌種存在污染等現象,筆者在工作中曾遇到此類情況,后通過分離純化保證了實驗的正常進行。科研工作中如需臨床分離的非標準菌種,則可向國外同行致函索要,往往能得到滿意的結果。
醫學微生物實驗對操作要求較高,要求實驗室建立完整嚴格的管理規范,做好菌種管理工作。由專人負責,使用時嚴格無菌操作,防止菌種污染。此外還要按照正確的方法進行菌種傳代保藏,以免菌種退化。
菌種保藏方法多樣,對實驗條件要求各不相同,通常越復雜的方法保藏效果越好。本文所述之法均簡單易行,一般條件的微生物實驗室均能滿足,且經實踐證明完全能滿足中醫院校醫學微生物學教學要求。如需進行深入研究,則可視情況采用較為復雜的保藏法。
總之,在中醫院校,完善的菌種管理是醫學微生物學教學科研工作順利開展的前提。微生物實驗室應盡可能做好菌種庫建設工作,既要有常用標準菌株,也應收集部分臨床菌株,保證滿足教學科研需求。這就要求我們在工作中注重菌種收集,因地制宜采用最合適的保藏法,注重經濟性與實用性的結合,有效提高菌種的使用效率。同時,近年來生物安全的重要性日益凸顯,為保證菌種的安全使用,必須建立健全管理制度,嚴格消毒滅菌程序,防止出現安全事故。