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第一节 培养基的制备和质量控制
培养基是微生物实验的基础,培养基的质量直接影响微生物实验的结果。培养基的制备方法、贮藏条件和质量控制实验是提供优质培养基的保证。
一、 培养基的制备
培养基可按处方制备,也可使用按处方生产的符合规定的商品化成品培养基,脱水培养基除附有处方和使用说明外还应注明有效期、贮存条件、适用性实验的质控菌株和用途。配制时应按使用说明上的要求操作,受潮结块不能使用,以确保培养基的质量符合要求。
配制培养基时,为保证质量的稳定可靠,应准确称量各培养基的组分。使用的器皿应洁净,使用纯化水完全冲洗,消除清洁剂和外来物质的残留,并进行清除污物的确认。若于非洁净的玻璃器皿中制备培养基,可能导致抑菌物质进入培养基中。抑菌物质可能是残留的玻璃器皿清洁用的清洁剂或之前玻璃器皿所盛装的物质。
配制培养基最常用的溶剂是纯化水,特殊情况下需要用去离子水和蒸馏水,对热敏感的培养基如糖发酵培养基应用灭菌水和无菌容器配制与分装,应根据试验需要分装试管、倾注平皿、制备斜面(高层短斜面或低层高斜面)。经灭菌的培养基分装,应在无菌环境下按无菌要求操作,避免污染。
配制时若需加热助溶应注意温度不要过高(如使用电炉直火加热应避免培养基变色或成分破坏,以保证培养基的质量和无菌性。
二、 培养基的灭菌
(一) 灭菌方法和条件
培养基灭菌方法和条件,应按说明书和验证实验的参数采用不同的方法进行灭菌。培养基所含成分不同应采用不同的灭菌方法;一般灭菌应优先考虑采用湿热灭菌,特殊培养基可采用薄膜过滤除菌,还需对高压灭菌器的蒸汽循环系统进行验证,以保证在一定装载条件下的正常热分布。一般规定使用121℃15分钟的有效灭菌条件。灭菌时间主要与培养基的容积和灭菌器的装载有关。灭菌器中物品的布局将影响加热的速度,物品多,加热的时间加长。温度缓慢上升的高压灭菌器可能导致培养基的过热。过度灭菌可能会破坏绝大多数的细菌和真菌培养基促生长的质量。因此,应根据灭菌培养基的特性,验证灭菌周期,以达到最低要求的无菌保证水平(SAL),避免因过热造成培养基质量的下降,如颜色变化、透明度降低、琼脂凝固力或pH的变化等。
脱水培养基在分装和灭菌前应完全溶解于水中。所有的培养基对热都有或多或少的敏感,因此当培养基需要加热助溶时,应注意不要加热过度,否则会使培养基颜色变深。配制培养基所用的器具应能方便控制加热和搅拌。当培养基需要添加其他组分时,添加后也应将其充分混匀。
商品化的成品培养基必须附有所用灭菌方法的资料,如培养基无菌保证水平(SAL)的灭菌程序等。除特殊情况外,培养基灭菌一般优先采用湿热灭菌技术,过滤除菌可能适用于特殊处方(如含有对热不稳定的组分)的培养基灭菌,可避免培养基成分被破坏。
使用的过滤器应通过验证,滤膜孔径为0.22µm,材质依过滤物品的性质而定;不得对过滤成分有吸附作用,不得有纤维脱落,不得使用石棉过滤器。
(二) 测定pH
每批培养基灭菌后均应测定pH,在冷却至室温(25℃)后,以无菌操作取出少量培养基进行测定。除非经验证表明培养基的pH允许的变化范围很宽,否则,培养基的pH范围不得超过规定的±0.2。
制成平板或分装于试管的培养基应进行下列检查:容器和盖子是否破裂,装量有无改变,固体培养基是否因水分流失而造成表面产生裂缝或涟漪,是否有溶血、结晶、气泡和微生物污染,还应有氧化还原指示剂的状况、培养基的无菌检查、批数量和有效期的检查的记录。
三、 培养基的贮藏
商品化培养基应根据使用说明书上的要求进行贮藏。培养基标签上应标有批号,生产日期、有效期及培养基的有关特性。所采用的保藏和运输条件应使培养基最低限度失去水分并提供机械保护。
自配培养基应标记培养基的名称、批号、配制日期并在验证的条件下贮藏。
(一) 灭菌后的培养基 1. 储藏
培养基灭菌后应立即取出,不得储藏在高压灭菌器中,避免影响培养基的质量。
2. 保存
制备好的培养基应保存在2~25℃、避光的环境。若保存于非密闭容器中,一般在三周内使用;若置于密闭容器中,大约可保存一年。
3. 琼脂培养基
琼脂培养基不得在0℃或0℃以下存放,因为冷冻可能破坏凝胶特性。培养基应避光保存,若培养基要长期保存,琼脂平板应密闭包装或置于密闭容器中以防止水分流失。
(二) 灭菌后固体培养基的再融化
固体培养基灭菌后的再融化,应在加热的水浴中或采用流通蒸汽进行,只允许一次,融化的培养基应放在45~50℃的水浴中,不得超过8小时。倾注培养基时,应擦干培养基容器外表面的水分,避免因水浴使容器外部所沾的水滴进入倾注的培养基中。
使用过的培养基(包括失效的培养基)应按照国家污染废物或有害生物防范程序进行处理。
四、 培养基的质量控制
为保证培养基的质量,对所配置的培养基均应进行质量控制实验,以避免在配制过程中采用不适宜的方法制备培养基而影响微生物的生长或复苏,从而影响实验结果的可靠性。
(一) 常规质控项目
实验室配制的培养基的常规质控项目,有pH测定、适用性实验、定期的稳定性检查以及培养基有效期的确定。在实验室中,用同一批号脱水培养基,采用已验证的配制和灭菌程序配制培养基时可不需批批进行适用性实验。实验菌株可以根据培养基的用途参照2015年版《中国药典》四部微生物限度(通则1105、1106和1107)和无菌检查相关内容(通则1101)进行选择,也可以选用从环境分离的有代表性的菌株。
(二) 适用性实验
适宜的培养基制备方法、贮藏条件和质量控制试验是提供优质培养基的保证,成品培养基或按处方配制的培养基均应进行培养基的适用性检查。检查项目包括促生长能力、抑制能力及指示特性的检查。检查方法参照现行药典附录微生物限度检查相关内容。
当一批培养基的适用性实验不符合规定,应查找造成不合格的原因,避免问题的重复出现,处理后应重新进行促生长实验,合格后再使用。一些用于进一步鉴定微生物的诊断试剂,如革兰染色、氧化酶实验试剂等,它们的质量控制目的和验证方法相同。在试剂用于鉴定前,选择正确的标准质控菌,按其用途和使用说明上的要求进行质控实验。
(三) 环境监控的培养基
用于环境监控的培养基,应特别小心防护,最好要双层包装和终端灭菌,如果不能采用终端灭菌的培养基在使用前应进行无菌性实验,防止再次污染,避免出现假阳性结果。
(四) 有效期
培养基的有效期是指已通过促生长实验的培养基在整个有效期内均需符合这些相应的标准。每批培养基有效期时间长短取决于存放条件(包括容器和密封性)、培养基组成成分的稳定性等多种因素。
(五) 过程记录
对配制培养基的过程作详细的记录,记录内容包括:配制日期、培养基名称、成分、配制数量、质量监控结果等进行全面详细记录。