厌氧菌的培养
原则:去除系统或培养基中所有的氧气,并降低培养基的氧含量。由于空气中普遍存在氧气,厌氧微生物需要特殊的培养方法。在降低培养物中的氧含量方面,有多种方法可供选择;有些方法较为简单,有些则较为复杂,但所有这些方法对于严格厌氧菌的生长都是必要的。
- 将培养基填充至瓶子或试管的顶端,并盖上密封良好的塞子。这种方法适用于那些不需要大量氧气的微生物。
- 在硫代葡萄糖酸盐培养基中,会使用一种还原剂(如硫代葡萄糖酸盐)来消耗氧气。当硫代葡萄糖酸盐与培养基中的氧气发生反应后,氧气只能逐渐渗透到培养基靠近顶部的区域。

- 这些试管仅适合需在顶部生长的需氧菌。
- 在试管的各个部位都发现了生长中的微生物,但靠近试管顶部的部分微生物繁殖最为活跃。
- 尽管处于接近顶部的位置,微需氧菌仍然没有在那里生长。
- 在无氧环境中,由于氧气无法渗透到试管内部,厌氧菌只能在试管底部附近生长。
培养基被染上了罗丹明(resazurin),这是一种氧化还原指示剂染料。当暴露在氧气中时,它会改变颜色,从而显示培养基吸收了多少氧气。氧气能够杀死产甲烷细菌,即使是在短暂接触氧气之后也是如此。这个过程包括首先将培养基煮沸以去除其中的氧气,然后加入还原剂(如H2S),并将混合物密封在无氧气体环境中。所有操作都在压力下进行,同时使用无氧的氢气或氮气喷射来驱除容器中的氧气。当容器打开时,会将喷射气体引入容器中以彻底排除氧气。为了在无氧环境中对厌氧菌进行广泛研究,会使用配备手套的厌氧手套箱。为了培养严格的厌氧菌,必须采取特殊措施来完全排除培养基中的大气氧气。可以使用以下方法来创造这样的环境:
预还原培养基
在制备培养基的过程中,几分钟的煮沸可以去除大部分溶解在其中的氧气。通过添加还原剂(例如半胱氨酸),可以进一步降低溶液中的氧气含量。为了创造厌氧环境,会使用不含氧的氮气(N2)气泡。将培养基分装到试管后,会用不含氧的氮气冲洗试管,然后盖紧盖子并进行高压灭菌(autoclaving)以消除细菌。在培养过程中,需要通过导管持续向试管内通入不含氧的二氧化碳(CO2),并在通入后立即停止通气,以此维持厌氧条件。
厌氧室
我们描述了一种由塑料制成的厌氧手套箱,其内部大气环境由氢气、二氧化碳和氮气组成。在移除培养基后,可以通过重新充入氮气来填充手套箱。手套箱内设有一个气锁装置,用于放置培养基。氢气会在培养基中与氧气缓慢反应生成水,这一过程需要钯催化剂来辅助。通过将培养基接种到手套箱内的端口中,可以使培养基完全失去氧气,随后再进行培养(同样是在手套箱内的端口中进行)。
厌氧罐
厌氧培养罐是一种密封容器,具有厚壁,内部装有试管、培养皿或其他培养装置,并配备有生成氢气(H2)和二氧化碳(CO2)的装置。在培养罐密封后,罐内大气中的氧气以及培养基中溶解的氧气会在催化剂的作用下逐渐被氢气消耗掉。随着空气被氢气和二氧化碳的混合物取代,培养环境中的氧气含量逐渐降低,从而形成缺氧状态。
