实验室中乳糖生化管的核心组成及检测原理与结果判断!
(2025-09-23 15:08:02)
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乳糖生化管是微生物学中用于检测微生物是否能分解乳糖并产酸产气的常用生化鉴定工具,广泛应用于肠道致病菌与非致病菌的鉴别(如大肠杆菌与伤寒杆菌的区分)。其设计原理基于微生物代谢乳糖的生化特性,通过培养基成分和指示剂的变化直观反映结果。
一、乳糖生化管的核心组成
乳糖生化管本质是一种液体培养基试管,内含特定成分以实现功能,核心组成包括:
1、基础营养成分
蛋白胨、牛肉膏等:提供微生物生长所需的碳源(非乳糖)、氮源、维生素等,保证细菌正常繁殖。
2、关键底物:乳糖
作为唯一可检测的碳源,若微生物能产生乳糖酶(β- 半乳糖苷酶),可分解乳糖为葡萄糖和半乳糖,进一步代谢产酸或产气。
3、酸碱指示剂:溴甲酚紫(或酚红)
颜色随 pH 变化:中性时呈紫色(或红色);若微生物分解乳糖产酸(pH 下降至 6.8 以下),指示剂变为黄色,这是 “产酸” 的标志。
4、产气检测装置:小倒管(杜氏管)
试管内倒置的小玻璃管,用于捕捉微生物代谢乳糖产生的气体。若小倒管内出现气泡,即为 “产气” 的标志。
5、其他辅助成分
部分配方含氯化钠(维持渗透压),或调整 pH 至中性(确保指示剂初始状态稳定)。
二、检测原理与结果判断
微生物接种到乳糖生化管后,35-37培养 18-24 小时(或更长时间),根据培养基颜色和小倒管状态判断结果:
结果类型
产酸产气 培养基变黄,小倒管内有气泡 微生物能分解乳糖,代谢过程产酸(pH 下降)且产气
只产酸不产气 培养基变黄,小倒管内无气泡 能分解乳糖产酸,但代谢不产生气体
不产酸不产气 培养基仍为紫色(或红色),无气泡 不能分解乳糖(无乳糖酶),依赖其他营养生长
三、主要应用场景
乳糖生化管的核心价值是通过乳糖代谢特性区分微生物类群,尤其在肠道菌鉴定中不可替代:
1、肠道致病菌与非致病菌的初步鉴别
非致病菌(如大肠杆菌):多数能分解乳糖,表现为 “产酸产气”(典型特征)。
致病菌(如伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌):多数不能分解乳糖,表现为 “不产酸不产气”。
这是粪便标本微生物检测的基础步骤,可快速缩小目标菌范围。
2、环境或食品微生物的筛选
例如:检测饮用水中是否存在肠道污染菌(若乳糖管产酸产气,提示可能有大肠杆菌等污染)。
3、微生物分类学辅助鉴定
作为细菌生化鉴定系统的指标之一(如肠杆菌科细菌的鉴定中,乳糖发酵是关键性状)。
四、使用注意事项
1、接种与培养
需从纯培养物中挑取单菌落接种,避免杂菌干扰;培养时间需足够(若 24 小时无结果,可延长至 48 小时,部分菌代谢较慢)。
2、结果判断误区
若微生物仅利用蛋白胨(不分解乳糖),可能因代谢产碱(如脱氨基作用)使培养基变深紫,需与 “不分解乳糖” 区分(核心看是否变黄)。
小倒管气泡需排除 “接种时带入空气” 的干扰(接种后轻甩试管,若气泡消失则为误判)。
3、与其他生化管的配合
乳糖管通常与葡萄糖管、蔗糖管等联合使用,通过多种碳源代谢结果综合鉴定微生物(如区分 “只分解乳糖” 和 “能分解多种糖类” 的菌)。
五、总结
乳糖生化管是利用 “底物 - 代谢产物 - 指示剂”联动原理设计的简易工具,通过 “颜色变化 + 气泡”直观反映微生物的乳糖代谢能力,在肠道菌鉴定、污染检测等领域是性价比极高的基础手段。其核心优势在于操作简单、结果明确,至今仍是微生物实验室的常规耗材。
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