抑菌剂抗真菌效力定性检测方法
目的: 本方法旨在通过定性手段评估抑菌剂对特定真菌菌株的抑制效果,初步判定其是否具有抑制该真菌生长的能力。
一、原理
抑菌剂通过干扰真菌细胞壁合成、破坏细胞膜完整性、抑制蛋白质或核酸合成等途径发挥抗真菌作用。本试验采用琼脂扩散法(或称为纸片法、打孔法),将待测抑菌剂样品(或含抑菌剂的溶液)置于已均匀接种目标真菌的固体培养基表面。抑菌剂在琼脂中扩散,形成浓度梯度。若抑菌剂具有抑制该真菌生长的效力,则在其有效扩散范围内,真菌的生长将受到抑制,形成清晰的抑菌圈。抑菌圈的有无及大小(虽定性检测更侧重有无,但可观察相对大小作为参考)可直观反映抑菌剂对该菌株的抑制效果。
二、材料与试剂
- 菌种: 标准真菌菌株(如:白色念珠菌 ATCC 10231,黑曲霉 ATCC 16404 或其他相关受试菌株)。菌株应经活化验证,处于对数生长期。
- 培养基:
- 沙氏葡萄糖琼脂培养基 (SDA): 用于真菌的培养和试验。配制后高压灭菌(121°C, 15分钟),倾注平板备用。
- 沙氏葡萄糖肉汤培养基 (SDB) 或无菌生理盐水: 用于制备菌悬液。
- 待测样品: 抑菌剂原液或按特定浓度配制的抑菌剂溶液(需明确浓度)。
- 对照:
- 阳性对照: 已知对目标真菌具有良好抑制作用的标准化合物(如两性霉素B、酮康唑等)溶液。
- 阴性对照: 溶解抑菌剂的溶剂(如无菌水、乙醇、DMSO等,需与样品所用溶剂一致,且确认溶剂本身无抑菌作用)。
- 实验器材:
- 无菌培养皿
- 无菌棉签或无菌涂布棒
- 无菌移液器及吸头
- 无菌镊子
- 无菌打孔器(直径约6mm)或无菌空白药敏纸片
- 恒温培养箱(根据菌种设定温度,通常25-28°C或30-35°C)
- 生物安全柜
- 游标卡尺或测量尺(用于观察抑菌圈大小)
- 消毒剂: 如70%乙醇,用于实验台面及器材消毒。
- 生物安全: 实验室需具备相应的生物安全级别(通常BSL-2),操作人员需穿戴个人防护装备(实验服、手套、口罩等)。
三、实验步骤
- 培养基准备: 将融化并冷却至约45-50°C的SDA培养基均匀倾注入无菌培养皿中(厚度约4mm),待其凝固。
- 菌悬液制备:
- 从新鲜培养的SDA平板上挑取目标真菌菌落。
- 若为酵母样真菌(如念珠菌),将其接种于SDB中,于适宜温度下振荡培养18-24小时(或至对数生长期)。用无菌生理盐水或SDB调整菌悬液浓度至约0.5麦氏比浊标准(约含菌量1×10⁸ ~ 5×10⁸ CFU/mL)。
- 若为丝状真菌(如曲霉),用含有0.05%吐温80的无菌生理盐水洗下孢子,经脱脂棉或玻璃棉过滤去除菌丝,调整孢子悬液浓度至约1×10⁶ CFU/mL。
- 接种平板:
- 用无菌棉签或涂布棒蘸取调整好的菌悬液,在SDA平板表面均匀涂布三次,每次旋转平板约60°,确保菌液均匀分布。最后用棉签沿平板边缘涂抹一圈。
- 静置5-10分钟,使琼脂表面吸收多余水分。
- 加样:
- 纸片法: 用无菌镊子夹取无菌空白药敏纸片,轻轻蘸取待测抑菌剂样品溶液(或直接滴加适量溶液于纸片上,使其饱和但无滴落),将纸片轻轻贴于已接种真菌的琼脂表面。每个平板可贴3-4个样品纸片(包括阳性和阴性对照),纸片间距应大于25mm,距离平板边缘大于15mm。
- 打孔法: 用无菌打孔器在已接种真菌的琼脂上打孔(避免打穿),用无菌针头或镊子小心移除孔内琼脂块。用移液器向孔内加入一定量(如50-100μL)的待测抑菌剂样品溶液。同样设置阳性和阴性对照孔。
- 培养: 将平板正置,置于设定好温度的恒温培养箱中培养。根据真菌生长速度确定培养时间,通常酵母菌培养24-48小时,丝状真菌培养48-72小时,或直至阴性对照生长良好。
- 观察与记录:
- 培养结束后,取出平板。
- 观察纸片(或孔)周围是否有清晰、透明的抑菌圈形成。
- 用游标卡尺测量抑菌圈的直径(包括纸片或孔的直径),精确到0.5mm。对于丝状真菌,抑菌圈边缘可能不如酵母菌清晰,需仔细观察生长受抑边界。
- 详细记录每个样品(包括对照)的抑菌圈直径、清晰度以及平板整体的真菌生长状况。拍照留存。
四、结果判定
- 阳性对照: 应出现清晰、大小符合预期的抑菌圈,证明试验系统有效。
- 阴性对照: 纸片或孔周围应无抑菌圈形成,真菌应生长至纸片或孔边缘,证明溶剂本身无抑菌作用。
- 待测样品:
- 具有抑制真菌作用: 在纸片或孔周围形成清晰可辨的抑菌圈(即使很小)。抑菌圈直径越大,通常表明抑菌效力相对越强(此为定性基础上的初步半定量观察)。
- 无抑制真菌作用: 纸片或孔周围无抑菌圈形成,真菌生长直至纸片或孔边缘,与阴性对照相似。
- 结果存疑: 抑菌圈模糊不清,或真菌在抑菌圈内出现微弱生长(卫星菌落)。需考虑重复试验,或结合定量方法进一步确认。
五、注意事项
- 无菌操作: 所有步骤必须严格遵守无菌操作规程,防止杂菌污染。
- 菌种状态: 使用活力强、处于对数生长期的菌悬液是试验成功的关键。菌悬液浓度需标准化。
- 培养基厚度与均匀性: 琼脂厚度需均一,过厚影响抑菌剂扩散,过薄易破裂。
- 接种均匀性: 菌液涂布必须均匀,否则可能导致抑菌圈不规则。
- 抑菌剂浓度与加样量: 待测样品的浓度和加样量(纸片吸液量或孔内加入量)应保持一致,否则结果无可比性。需明确记录样品浓度。
- 扩散条件: 加样后应尽快将平板正置放入培养箱,避免抑菌剂在琼脂中扩散前流淌。平板在培养前应水平放置。
- 培养条件: 温度、湿度(通常培养箱可满足)、培养时间需严格控制。
- 结果解读: 琼脂扩散法主要用于定性或半定量筛选,抑菌圈大小受抑菌剂溶解度、扩散速度、分子量等多种因素影响,不能精确等同于最小抑菌浓度(MIC)。抑菌圈大小仅能在相同实验条件下进行相对比较。
- 生物安全: 操作真菌,特别是丝状真菌孢子时,务必在生物安全柜中进行,妥善处理废弃物,防止实验室感染和环境污染。
- 重复性: 为获得可靠结果,建议每个样品和对照至少做双份平行试验。如果结果差异较大,应进行重复实验。
结论:
本琼脂扩散法提供了一种相对简便、直观的定性评估抑菌剂抗真菌效力的手段。通过观察抑菌圈的有无,可以初步判断待测抑菌剂是否对特定目标真菌具有生长抑制作用。该方法适用于抑菌剂的初步筛选和效力比较。如需更精确的定量结果(如MIC值),应结合试管稀释法或微量肉汤稀释法等定量检测方法进行确认。