不同原理培养箱对大肠埃希菌生长的影响

张雷

（四川劳研科技有限公司 四川攀枝花 617000）

1 前言

大肠埃希菌（革兰氏阴性短杆菌），俗名大肠杆菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢，是人和动物肠道中的正常栖居菌。大肠埃希菌的致病物质之一是血浆凝固酶。根据致病性的不同，致泻性大肠埃希菌被分为产肠毒素性大肠埃希菌、肠道侵袭性大肠埃希菌、肠道致病性大肠埃希菌、肠集聚性黏附性大肠埃希菌和肠出血性大肠埃希菌5种。部分埃希菌菌株与婴儿腹泻有关，并可引起成人腹泻或食物中毒的暴发。

在实际工作中，常用到培养箱对各种样品进行培养分离，而不同原理的培养箱对大肠埃希菌的生长有不同的影响。其中，常用的培养箱有3类：隔水式培养箱、电热式培养箱、生化培养箱。

隔水式培养箱是具有高精度的恒温设备，其温度波动范围为±0.5℃，可用于植物组织发芽、育苗、微生物的培养、昆虫和小动物的饲养、水质检测的生化需氧量（BOD）的测定及其他用途的恒温试验，是生物遗传工程、医药、农、林、环境科学、畜牧、水产等生产、科研、教育部门的理想设备。

电热式培养箱的外壳通常用石棉板或铁皮喷漆制成，电热式培养箱的夹层用石棉或玻璃棉等绝热材料制成，以增强保温效果，培养箱顶部设有温度计，用温度控制器自动控制，使箱内温度恒定。直接电热式培养箱采用的是用电热丝直接加热，利用空气对流，使箱内温度均匀，其温度波动范围为±2℃。

生化培养箱具有制冷和加热双向调温系统，温度可控的功能，其温度波动范围为±2.5℃，是生物、遗传工程、医学、卫生防疫、环境保护、农林畜牧等行业的科研机构、大专院校、生产单位或部门实验室的重要试验设备，广泛应用于低温恒温试验、培养试验、环境试验等试验过程中。生化培养箱控制器电路由温度传感器、电压比较器和控制执行电路组成。

虽然3种培养箱都可以培养大肠埃希菌，但是3种培养箱的加热方式不一样，温度波动范围不同，对大肠埃希菌的生长有一定的影响。为使本实验的研究结论具有通用性和普遍性，本实验选择了一株大肠埃希菌菌株作为研究对象[1]，将其接种到培养基中，放入不同的培养箱中，观察培养箱的温度波动，研究其对大肠埃希菌生长的影响。

2 材料与方法

2.1 仪器

生物安全柜；电热式培养箱（DH6000B，天津市泰斯特仪器有限公司）；隔水式培养箱（HENGZi，上海跃进医疗器械有限公司）；生化培养箱（SPX智能型，宁波市科技园区新江南仪器有限公司）。

2.2 试剂与材料

大肠埃希菌标准菌株（ATCC25922）；营养琼脂（170103）；乳糖蛋白胨培养基（170517）；灭菌生理盐水（201702140）。

2.3 方法

2.3.1 菌种的活化

将冻藏的大肠埃希菌标准菌株磁珠用接种环取出，用接种环把大肠埃希菌标准菌株磁珠在营养琼脂平板上分区划线。把划线的营养琼脂平板放入（37±0.5）℃培养箱培养 24 h。

2.3.2 菌液的制备以及菌落的计数

挑取菌落到1 mL灭菌磷酸缓冲液中，制成1麦氏比浊度的菌悬液。从菌悬液中吸取0.5～4.5 mL灭菌生理盐水中，制成1∶10的稀释液，然后逐一10倍稀释到10-7麦氏比浊度。取10-7麦氏比浊度的稀释液采用多管发酵法完成实验。取样量分别为1 mL、0.1 mL、0.01 mL。每次试验做3份多管发酵法试验，共做7次。每次试验的3份多管发酵法试验分别放入隔水式培养箱、电热培养箱、生化培养箱中，44.5℃培养24 h。同时吸取10-7麦氏比浊度的稀释液2 mL，分别于2个平皿各1 mL，每个平皿倾注约15 mL已融化并冷却到约45℃的营养琼脂培养基，并立即旋摇平皿，使稀释液与培养基充分混匀，待冷却凝固后，翻转平皿，使底面向上，置于44.5℃培养内培养48 h，进行菌落计数，共做7次。

2.3.3 温度的记录

从早上开始上班时记录不同培养箱的的温度，每隔1 h记录一次。

3 结果与分析

3.1 精密度分析

3种培养箱的各个时间段的温度见表1和图1；在7次试验中，用得到的大肠埃希菌最大或然数（MPN数）做精密度分析。结果见表2。从表1、表2和图1来看，隔水式培养箱的温度波动范围小，结果值的相对标准偏差（RSD）为11.4%，相对稳定；电热式培养的温度波动范围大，结果值的RSD为24.3%，相对较大；生化培养箱的温度波动范围大，结果值的RSD为15.7%，相对较大。

3.2 t检验分析

在7次试验中，用得到的大肠埃希菌MPN值与平皿的菌落数相比做t检验分析。结果见表3。从表3可知，隔水式培养箱培养大肠埃希菌的MPN值与平皿菌落总数相比较，差异无统计学意义（t=1.807，P＞0.05）（t为样品平均数与总体平均数的离差统计量；P为假设两组比较无差异的概率）；电热式培养箱和生化培养箱培养大肠埃希菌的MPN值与平皿菌落总数相比较，差异有统计学意义 （t=2.700、5.004，P＜0.05）。

表1 3种培养箱的各个时间段的温度

（续表1）

图1 3种培养箱温度波动

4 讨论

由上述实验结果可知，培养箱温度的波动情况对大肠埃希菌在的生长有很大的影响。使用温度波动范围小的培养箱进行培养时，用多管发酵法得到的大肠埃希菌的MPN值的RSD值相对较小，结果值相对稳定；同时用多管发酵法得到的大肠埃希菌的MPN值与平皿得到的菌落数相比较，差异也无统计学意义。但是在温度波动范围大的时候，多管发酵法得到的大肠埃希菌的MPN值的RSD值相对较大，说明结果值不稳定，可靠性不高；同时，在温度波动范围大的时候，用多管发酵法得到的大肠埃希菌的MPN值与平皿得到的菌落数相比较，差异有统计学意义，同样也说明结果值不可靠。

表2 3种培养箱的相对标准偏差

表3 3种培养箱的MPN值与平皿菌落数t检验

综上所述，培养箱是大肠埃希菌生长繁殖的良好场所[2]，但是温度波动大小对大肠埃希菌的生长有很大的影响，温度波动太大时，得到的结果值的可靠性不高。因此，在对分离培养大肠埃希菌时，应尽量选择温度波动范围较小的培养箱。