中国微生态学杂志

一株嗜酸乳杆菌的分离与鉴定

 

微生态学(Microexology)由德国Rush博士于1977年首次明确提出,在微生物学基础上吸收了生物学思想而发展起来,主要研究正常微生物群与其宿主相互依赖、相互制约的边缘学科,是细胞水平或分子水平的生态学[1]。人体体表和体腔存在大量的微生物种群,它们分别定植于胃肠道、口腔、皮肤、呼吸道、泌尿道等,与其生存的微环境共同构成人体微生态系统[2]。

目前的微生态研究主要集中于胃肠道系统,随着近年来的逐步深入,人们逐渐意识到皮肤微生态的变化可能会导致皮肤出现问题甚至疾病[3]。皮肤表面具有多种菌群,通常可以分为常驻菌和暂住菌[4]。暂住菌通过接触外界环境获得,常常会引起皮肤感染;常驻菌是在健康皮肤表面定居的微生物,具有多种调节功能[4-5]。常驻菌可以通过调控皮肤角质形成细胞表达抗菌肽来抵御外界病原菌在皮肤表面的生长[5],可以直接分泌抗菌肽抑制病原菌定植[6],可以分解角质细胞的碎屑或脂质,维持表皮的酸性环境,有效地抵御外界病原菌的入侵[7],可以间接调节机体免疫反应[8]。

桂林市黄洛瑶寨地区人群在洗发过程中长期使用淘米水发酵液,对发质和头发根部头皮具有良好的养护作用,为了深入研究发酵淘米水中菌株对头发和头皮微生态的影响,对淘米水发酵液进行菌株的分离与鉴定,得到3株嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)疑似菌株,通过菌株的菌落形态、显微形态、生理生化试验、分子生物学试验进行鉴定。

1 材料与方法

1.1 试验材料

淘米水发酵液,来源于广西壮族自治区桂林市龙胜县龙脊镇金江村黄洛瑶寨(长发村)。

LBS琼脂培养基[9],MRS培养基[9],营养琼脂(NA)培养基[9],沙氏琼脂(SDA)培养基[10],MC培养基[11]。

DNA快速提取试剂(PrepMan Ultra)、琼脂糖、PCR试剂(Taq酶,10×Taq Buffer(Mg2+),dNTP Mixture,rTaqDNA polymerase,重蒸水等)、ExoSAP-IT PCR产物纯化试剂盒、测序试剂(BigDye Terminator,5×Sequencing Buffer)、BigDye XTerminator Purification Kit纯化试剂盒、革兰氏染色液,Invitrogen公司;莫匹罗星锂、半胱氨酸盐酸盐,国药集团化学试剂有限公司。

1.2 试验设备

Eppendorf Research plus移液器(1 000 μL、200 μL 、100 μL、10 μL)、Eppendorf MixMate涡旋振荡器、Centrifuge5810R型离心机,Eppendorf公司; PowerPac Basic电泳仪、VersaDoc MP 4000 型凝胶成像仪,Bio-Rad公司;Veriti 96 Well Thermal Cycler PCR仪,Thermo Fisher公司;AB3500、AB3130型基因分析仪,ABI公司;DM2500型光学显微镜,Leica公司;Esco AC2-4S1型二级生物安全柜,Esco公司;DHP-9272B型电热恒温培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;AW 300SG型厌氧培养箱,ELECTROTEK公司;HPP260型恒温恒湿培养箱,MEMMERT公司;BD Phoenix 100型全自动微生物检定仪,BD公司。

1.3 试验方法

1.3.1 菌株的分离纯化

将淘米水发酵液进行梯度稀释,将冷却至约50 ℃的LBS琼脂培养基倒入灭菌后的培养皿中,待其凝固,待用。取1.0 mL合适稀释度的稀释液置于LBS固体培养基上涂匀,37 ℃厌氧培养36~48 h。

在LBS琼脂平板上,挑取具有乳酸菌典型特点并且生长旺盛的单菌落,通过革兰染色后,挑取含有革兰阳性菌的单菌落在LBS琼脂平板上再次进行划线培养,37 ℃厌氧培养36~48 h,重复分离纯化培养至少3次。

在MRS琼脂平板上划线分离纯化革兰阳性菌单菌落,37 ℃厌氧培养36~48 h,重复操作3~5次,直到获得单菌株的纯培养物。将该菌株进行斜面划线培养,4 ℃保藏备用。

1.3.2 菌株生理生化鉴定

将样品原液用生理盐水10倍系列稀释成10-7~10-1个/mL样品稀释液,各取1 mL样品稀释液分别注入到灭菌的90 mm平皿内,分别将NA培养基、SDA培养基、MC培养基、MRS培养基、莫匹罗星锂盐和半胱氨酸盐酸盐改良MRS培养基(以下简称“改良MRS”)倾注到平皿内,每皿15 mL,摇匀,每个稀释度2个平行。NA培养基置于30 ℃培养箱中培养24~48 h,SDA培养基置于28 ℃培养箱中培养48~72 h,MC培养基置于36 ℃培养箱中培养48~72 h,MRS培养基和改良MRS培养基置于厌氧罐中,36 ℃培养箱中培养48~72 h。

根据各培养基上生长的菌落特征进行革兰氏染色镜检并计数,并根据镜检结果将菌落在培养基上进行分离纯化至3 代,应用全自动微生物鉴定仪对3 代纯菌种进行46种生化试验,充分对微生物进行菌属识别(ID)分析。

1.3.3 菌株分子生物学鉴定

提取分离菌株的基因组DNA,该菌株基因组DNA为模板,扩增其16S rDNA基因片段。PCR反应体系为:10×Buffer(Mg2+)2.5 μL,dNTP Mixture(各 2 mmol/L)2 μL,上游引物(25 μmol/L)1 μL,下游引物(25 μmol/L)1 μL,rTaqDNA polymerase(5 U/μL)0.2 μL,