微生物培养的方法范文

时间:2024-01-05 17:41:00

导语:如何才能写好一篇微生物培养的方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

微生物培养的方法

篇1

微生物检验培养基质量的好坏、配制使用和保存是否正确等直接影响到检测结果的准确性。现就微生物检验培养基的质量控制方法浅谈如下:

1 培养基的储存

干粉培养基应保存在阴凉干燥处,避免阳光直射。开瓶后的干粉培养基易吸湿,应注意防潮并在6个月内用完。应定期对储存中的培养基进行常规检查,如容器密闭性复查、首次开封日期、内容物的感官检查,如果培养基发生结块、颜色异常和其他变质迹象就不能再使用。

2 培养基的制备

称量时要用专用的角匙,避免交叉污染。复水时不得用铜锅或铁锅,以防有离子混入培养基中,影响微生物的生长。含有琼脂粉的培养基,在加热溶解之前可以浸泡数分钟:加热培养基时一定要进行搅拌。为避免烧焦和沸腾溢出,对于少量的培养基最好使用沸水浴进行加热。一般培养基采用湿热灭菌,即高压蒸汽灭菌,通常是121℃ 15min;含糖或特殊培养基,按照国家标准或生产商提供的说明灭菌。培养基配方要求的pH为灭菌或消毒后的pH值,应在25℃温度下采用精密酸度计进行测量,固体琼脂培养基应以特殊的胶体表面测量电极进行测量。使用过程中,如果需要调整培养基的pH,应用1mol/L NaOH或1mol/L HCL调整,注意不可反复调pH,否则会影响培养基的渗透压。灭菌以后的培养基应该迅速冷却至所需温度并妥善保存。

3 培养基的性能测试

3.1 外观控制:制备好的培养基应有相应的颜色,一般的培养基应澄清、无浑浊、无沉淀。使用前应检查培养基的颜色是否发生变化,是否蒸发/脱水。

3.2 污染控制:从每批制备好的培养基中选取部分进行污染测试(无菌试验),确定无微生物生长方可使用。

3.3 性能测试

3.3.1 测试菌株:选择测试菌株是具有其代表种的稳定特性并能有效证明实验室特定培养基最佳性能的一套菌株,应来自国际/国家标准菌种保藏中心ATCC标准菌株,菌株的选择参考卫生行业标准WS/T232-2002《商业性微生物培养基质量检验规程》。

3.3.2 定量测试方法:常用改良Miles-Misra法。测试菌株、过夜培养物10倍递增稀释;测试平板和参照平板划分为4个区域并标记;从最高稀释度开始,分别滴一滴稀释液于试验平板和对照平板标记好的区域;将稀释液涂满整个1/4区域,37℃培养18h;对易计数的区域计数,按公式计算生长率(生长率=待测培养基平板上得到的菌落总数/参考培养基平板上获得的菌落总数)。非选择性培养基上目标菌的生长率应不低于0.7,选择性培养基上目标菌的生长率应不低于0.1。

3.3.3 半定量测试方法:常用改进的划线法接种法。平板分AB-CD四区,共划16条线,平行线大概相隔0.5cm,每条有菌落生长的划线记作1分,每个仅一半的线有菌落生长记作0.5分,没有菌落生长或生长量少于划线的一半记作0分,分数加起来得到生长指数G。目标菌在培养基上应呈现典型的生长,而非目标菌的生长应部分或完全被抑制,目标菌的生长指数G大于6时,培养基可接受。

3.3.4 定性测试方法:常用平板接种观察法。用接种环取测试菌培养物,在测试培养基表面划平行直线。按标准中规定的培养时间和温度对接种后的平板进行培养,目标菌应呈现良好生长,并有典型的菌落外观、大小和形态,非目标菌应是微弱生长或无生长。

总之,做好微生物检验培养基的质量控制是保证结果准确的基础和关键。

篇2

关键词:生物教学;创造性思维能力;培养

一、课堂教学中教师主导、学生主体是发展学生创造性思维的主阵地

新课程教学理念要求以教师为主导,学生为主体的教学模式进行教学。也就是课堂上充分突显学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,教师在学生的学习遇到困难时,需要给予学生适当的启示,以达到帮助学生克服困难的目的。

例如,在指导学生做还原糖、蛋白质实验时,有学生提出问题:为什么斐林试剂必须现配现用?斐林试剂使用时要混合后才能用,而双缩脲试剂如果混合使用又会怎么样?如果双缩脲先入B液,后加入A液会怎样?对于学生提出的问题,首先给予肯定,那么如何解答学生提出的问题,培养学生的创造性思维,这就需要教师的启示,启发学生从斐林试剂的实际成分和化学性质入手,最终学生理解斐林试剂实际上用的就是新制Cu(OH)2,此时的氢氧化铜处于胶体状态。如果放置过久的话,氢氧化铜完全沉淀,反应无法发生,所以现配现用。先加氢氧化钠是为铜离子和蛋白质反应提供一个碱性环境,如果混装会生成氢氧化铜沉淀而使实验失败,如果先加硫酸铜,会使溶液呈蓝色而观察不到现象。通过教师的启发不仅使学生学到了生物知识,更重要的是培养了学生的创造性思维能力。

二、生物小组合作学习是学生培养创造性思维的有效形式之一

生物问题往往可以用不同的方式方法加以解决,通过小组合作学习的形式,每个学生都有机会提出自己的解题方法,同时,又能分享别人的解题方法,共同讨论不同方法的优缺点。

例如,在复习减数分裂同源染色体时,我在黑板上写出“同源染色体”,要求学生4~5个人为一个小组,以小组形式围绕“同源染色体”展开讨论,我们所学过的高中生物知识哪些与“同源染色体”有关,有什么关系?通过讨论分析,归纳总结,学生较好地完成了对相关知识的复习,通过小组合作实验有利于提高学生生物创造性思维能力的培养。

三、生物教学中设计合理猜想,也可以发展学生的创造性思维

在我们的教学中,创设一些情境,让学生体会真实的问题,得出合理的猜想,并通过学生自主探索、动手操作、合作交流等方法,检验猜想的正确性,使生物的教学活动成为具有无限乐趣的活动,让学生在活动中不断体会成功的喜悦,久而久之,他们的好奇心、求知欲及对生物的兴趣就会充分体现在学习中。

例如,在学“免疫调节”一节时,教师播放“泡泡男的视频”(免疫学历史上的重要人物)。让学生思考问题:内环境稳态的调节机制是什么?“泡泡男孩”能用意念感知病原体的存在吗?“泡泡男孩”的内分泌系统正常吗?他能否借助甲状腺激素直接杀灭病原体?哪种调节机制可以杀灭病原体?渴望妈妈拥抱的“泡泡男孩”为什么生活在封闭的环境中?由于情境的背景材料来源于生活,来源于社会实际,学生感到既熟悉,又奥妙无穷。

四、以学生动手操作为基础,积极训练思维,发展创新能力

思维往往是从动作开始的,切断活动与思维的联系,思维往往就不能得到较好发展,即动手操作是最易于激发学生思维和想象的一种活动。在此过程中,学生的求知欲和探索精神一旦被激发,学生的思维就会有创新火花闪现。教师恰当地利用这种状态,可以诱导学生创新思维的发展。同时,在教学中,还要以有意识地训练学生的思维为重点发展创新能力,训练思维主要有两个方面:一是发散思维训练。在教学中要采用灵活多样的发散思维训练,循循善诱,启发引导学生从多角度进行大胆尝试,提出合理、新颖的解决方法。由此达到开阔学生视野、培养学生创新能力之目的。二是创造性想象训练。没有想象就没有创新,创造性思维离不开想象。由此,教师应提供材料,使学生把头脑中原有的表象加以糅合和变幻,创造出新奇的与众不同的巧妙解法。

五、要养成学生良好的性格,良好的个性是培养学生创造性思维的基本条件

人的创造性不仅受认知因素的影响,而且还受个性的影响。如果没有正确的学习目标、远大的理想以及努力进取、持之以恒的精神状态,就不可能经常自觉地进行创造性的思考。因此,教师首先在教学中要引导学生树立远大的目标,经常让学生阅读教材中的“细胞学说建立的过程”“科学家的故事”“科学前沿”等了解科学家的光辉思想,帮助学生树立尊重科学、一切从实际出发、实事求是的态度,激励学生努力学习,敢于创新,使学生明确学习的目的,树立明确的目标,从而产生持久的创造性思维的动力。

其次,提倡学生勤思与多问。要想有创造,就必须勤于思考,在教学中老师应鼓励学生敢于质疑问难。即使学生提出的问题非常幼稚,也是他头脑思考的结果,教师也要耐心予以解释,不可挫伤他们的积极性。

参考文献:

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关键词 高中生物习题 批判性思维 生物学教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 A

当下较多的学生倾向于接受已有的结论,这种被动的思维倾向使学生不关心知识的来龙去脉,更缺乏对课本知识或权威提出质疑的内在动力。

《普通高中生物课程标准(实验)》的基本理念和课程目标中均提出:倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的改变,逐步培养学生批判性思维的能力等,并具体表现在教材中,如在人教版生物必修1第111页和必修2第70、82页以及必修3第26页中都设立了“批判性思维”栏。

1 批判性思维的含义

批判性思维是一种思维过程、思维方法,具有积极思考、自主分析和提出新见的特征,通过求证、反思等手段,培养学生合理质疑和科学批判的能力。教师要培养学生的批判性思维,可以从精神和技能这两个方面出发,对学生进行形式多样的培养、训练,达到让学生主动质疑、批判、自主思考的目的,从而提高学生的科学思维品质,促进其科学素养的提高。批判性精神是批判性思维的特点,是批判性思维产生和发展的动力;批判性技能是进行有效的批判性思维活动所具备的方法和策略,并在此基础上发展成提出批判性问题的能力、谬误分析的能力等。

2 培养学生批判性思维的意义

2.1 有利于增强学生学习能力

高中生物课标强调,在教学过程中要不断培养学生的批判性思维能力,这不仅能够增强学生对生物相关知识的理解,还能帮助学生构建相关的生物知识框架。如在理解生物知识本源时,学生就可以运用生物学的理论知识解释生活中的客观现象,然后运用生物思维对其进行概括、总结、归纳出相关的生物知识。

2.2 有利于提高学生学习主动性

在学习过程中,如果学生质疑课本上的知识,学生就会不断提出问题。而不断提出问题的过程就是不断主动学习的过程。学生不断解决自己提出的疑问时,学习效率也就不断增加,并不断体验到成功的喜悦。这样就形成良性循环,学生学习的主动性也就得到了提升。

2.3 有利于学生创造性思维的培养

批判性思维和创造性思维是人的思维的两种基本类型,批判性思维是创造性思维的基础,创造性思维是批判性思维的发展,批判是创造的主要源泉。教师只有对学生进行批判性思维能力的训练,他们的创造性思维才会有创新的方向,才能提高其创造性思维的准确度,创新往往来源于批判。

3 高中生物习题教学中学生批判性思维的培养方法

在高中生物学教学时,教师可利用人教版教材中“批判性思维”栏目、开放性的习题等专门的栏目和问题来达到培养学生批判性思维的能力。也可以提供一些有争议的观点要求学生发表自己的看法,如生物科技的利弊的辩论等,或利用图表题等培养批判性思维。

3.1 利用人教版教材中“批判性思维”栏目培养学生批判性思维

虽然人教版高中生物教材上“批判性思维”的栏目只有4个,但在教学中,教师应把批判性思维的培养融合到整个教学中。人教版教材中“批判性思维”的内容如表1。

3.1.1 为学生提供自己发现问题、自己思考的机会

学生通过模拟实验“细胞大小与物质运输的关系”知道了细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低的结论。再通过教材批判性思维问题引导学生思考:“既然细胞越小,细胞表面积相对就越大,细胞的物质运输的效率就越高,细胞体积不是越小越好吗?”这样可以使学生把所学的内容与问题联系起来。通过问题引起学生的注意,然后启发学生再思考,从而达到培养学生批判性思维的能力。如教师可以给出一段材料或者是图片,让学生进行分析并提出问题。学生主动提出问题,要比教师直接给出结论效果要好的多。

3.1.2 引出学生的不同观点,并使之理解

学生在学习完“基因、蛋白质与形状的关系”这个知识点后,教师给出问题“你如何评价基因决定生物体的性状这一观点?”这时一大部分学生给出的观点就是“基因决定生物性状”,少部分的学生可能会考虑到环境对性状的作用。教师应该对后一个答案让学生进一步的探讨,然后组织学生集体讨论出正确的答案,即性状的形成往往是内因与外因共同作用的结果,其中内因起决定作用。教师要引导学生敢于追求新的观念,借助实证理解不同观点。

3.1.3 确保探讨课题的时间,在反思中成长

在学习完基因突变这一个知识点后,教师给出问题“有人认为,自然条件下基因突变率很低,而且大多数基因突变对生物体是有害的,因此,它不可能为生物的进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗?为什么?”这相当于一个反思性的问题,其实批判性思维也是一种反思性行为,课题的解决也要经过反复的思考。基因突变对生物有害还是有利,学生可以举出很多的例子来证明,但是能不能为生物进化提供原材料学生可能要争论很久。通过这个探讨的过程学生才能理解。

3.1.4 引出证据和根据,培养批判性思维

通过“实例一:血糖平衡的调节”的学习,学生理解了血糖的来源和去路,然后教师给出问题“既然血糖是提供能量的,血糖越多,能量供应就越充足,血糖含量不是越高越好吗?对此你持什么观点?你的论据是什么?”学生很容易回答出血糖不是越高越好,这里关键的问题是如何证明自己的观点。联系激素的作用可以进行血糖调节,教师引入血糖调节的模型实验,让学生通过实验回答问题,能很好地培养学生批判性思维。

教师可以设计相关上述类似的题目来进行教学,培养学生的批判性思维。如:蓝藻中有叶绿体,因为它能进行光合作用。蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定的功能发生改变。分子的双螺旋被解开时,其功能也将失去。在蛋白质合成旺盛的细胞中DNA分子多,转录成的mRNA分子也多,从而翻译成的蛋白质就多,如胰腺细胞与口腔上皮细胞相比较就是如此。真核生物进行有性生殖时,后代从双亲各获得一半的DNA。凋亡细胞内的基因表达都下降等。

3.2 利用开放性习题培养学生批判性思维

如人教版生物必修1第一章第二节细胞的多样性和统一性“练习”的“拓展题”和章末“自我检测”中的“思维拓展”。

拓展题:目前,对基因的研究可以说如火如荼,方兴未艾。既然生物科学的研究已经深入到基因水平,还需要研究细胞吗?说说你的看法。

思维拓展:生命系统是由许多层次组成,其实我们周围世界各种事物的结构或组成与此类似。你能图示你所在的学校的组成层次和相互关系吗?由此,你体会到以系统的视角分析各种事物的好处有哪些?

从上面的题目中,可以看出拓展题目开放性比较大,教师在教学时也不必给出标准答案,但是要根据学生的具体情况把握教学的深度。通常在教学中学生练习的习题都是封闭式,有固定的标准答案,这种类型的题目容易将受试者预设、囚禁在有限的答案选择中,而忽略受试者在作答时可能牵涉其中的个人人格特质、兴趣、情感、专长而在开放度上受到限制。在这种惯性的影响下,学生往往也会产生一种凡是题中出现的条件都要用上的思维定势,不能对题目进行逻辑推理分析。

开放性习题与封闭式的习题不同,开放题中的有用信息和无用信息是混在一起,会产生干扰因素。这就要求学生在解题时,需要认真分析信息与问题的关系,舍弃无用信息,充分利用有用信息,提高鉴别能力,从而培养学生思维的批判性。

生物学科是一门以实验为基础的学科,实验的开放性能很好地培养学生批判性思维技能,所以教师还可以设计一些实验方面的习题。如实验过程中是否能确认变量,找到关键的变量来判断学生是否只会用唯一的答案原因形成单一的见解,是否能用多观点,系统看待问题。

3.3 利用概念辨析习题培养学生的批判性思维

缺乏批判性思维的学生往往表现为缺乏辨别正误、区别真伪的信心,缺乏敢于质疑的态度。在教学实践中发现,概念辨析这种题型能将混淆的现象、概念和规律紧密联系在一起。除教材中的“概念检测”题外,教师还可将容易混淆的知识有针对性地设计为概念辨析题,让学生经常性地辨析容易混淆的知识。通过不断地辨析对比,促进学生掌握辨析的方法,提高学生辨别是非的能力,从而培养学生敢于质疑的态度。

例:澳洲大陆原来没有仙人掌植物,当地人曾从美洲引种作篱笆用,结果仙人掌大量繁殖,侵吞农田。这一实例突出地说明了生物的哪一种特征( )

A. 遗传和变异

B. 生殖和发育

C. 生长和应激性

D. 适应一定环境和影响环境

从本题立意和考查要求看,主要体现了2个方面:① 抓住了学生的薄弱点,就生物的特征而言,应激性和适应性是较容易混淆的概念,学生只有真正理解应激性和适应性的本质才能做出正确的判断;② 渗透了概念辨析的基本方法――排除法,根据生物的特征可排除A、B选项,在C和D选项中只要辨析好应激性和适应性就可得出正确选项。本题通过对应激性和适应性的辨析以及排除法的应用,培养了学生的质疑态度,有利于学生“批判性思维”的培养。

3.4 利用图表题培养学生的批判性思维

图表题是一种客观传递数据和信息的形式,有些数据与问题有直接关系,有些数据看起来与问题没有关系,实质存在着一定的间接关系。学生通过对图表中数据和信息进行多种角度的分析、解读,对获得的信息进行选择、评价和判断,根据问题进行推论,形成合理假设,然后归纳出支持问题的理由和根据。这种严格的思维过程,有利于培养学生具有判断论据的准确性和可靠性的意识与批判性思维能力。在生物高考试题中有很多此类图表分析的题目,学生只有具备了批判性思维的技能,才能更好地解答。通过这类题的练习有利于培养学生思维的批判性,提高学生去伪存真、明辨是非的能力。在人教版教材有很多这种类型的题目,教师在教学中要充分地利用以更好地培养学生思维。

例:图1是有白化和色盲两种遗传病的家族系谱图。假设白化病的致病基因为a,色盲的致病基因为b,请回答:Ⅲ-8、Ⅲ-10的可能基因型是什么?如果Ⅲ-8和Ⅲ-10结婚,子女中只患一种病的概率是多少?同时患两种病的概率是多少?

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关键词:微生物限度;无菌检查;方法验证;影响因素;微生物检测

微生物学检查方法包括微生物限度检查法和无菌检查法。微生物限度检查法是检查非规定灭菌制剂及原辅料受微生物污染程度,包括细菌、霉菌等菌种的数目及控制菌检查。无菌检查法是检查药典要求的无菌药品、原辅料等是否无菌。如外用制剂须检查和验证铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌;若制剂含药材原粉等, 还需检查和验证大肠菌群和(或) 沙门菌。通过不同给药途径,因此临床给药途径在微生物限度检查和方法验证中有着举足轻重的地位。

1 方法验证的模式及影响因素

1.1 培养基的无菌检查及菌株准备 使用时应仔细观察培养基碟子, 检查是否有微生物污染或干燥收缩。经过预培养的培养基按照相应测定的微生物, 选择标准菌株(不超过5代) 试验。控制菌还应设定对照组, 以检测其专属性。

1.2 微生物方法验证的内容

1.2.1 细菌、霉菌、酵母菌计数方法的验证内容 至少进行3次平行试验, 分别计算每次各试验菌的回收率。验证菌株为大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、黑曲霉菌、枯草杆菌。验证方法分试验组、菌液组、稀释剂对照组以及供试品对照组,方法如下:试验组:采用平皿法计数时,每株试验菌均制备2个平皿;也可采用薄膜过滤法计数。菌液组:应检测添加的试验菌数。稀释剂对照组:检查供试液制备时,微生物受污染程度,采用薄膜过滤法计算其菌数。供试品对照组:定量取供试液,采用薄膜过滤法计算其供试品本底菌数。无菌检查可采用:①薄膜过滤法:采用微孔滤膜拦截细菌,去除可溶性成分。验证重点:确定滤膜的适用性、冲洗方法以及冲洗液用量。②中和法:中和剂应对微生物无毒性,与抑菌性成分结合后的产物,也应对微生物无毒性。验证重点:确定中和剂有效,并证明对污染微生物无毒性。

1.2.2 控制菌检查法的验证内容 控制菌检查包括大肠菌群、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、沙门菌、铜绿假单胞菌和梭菌检查。试验菌株严格按照规定检查的控制菌,选取相应的验证菌株。方法如下:试验组:按照相应控制菌检查法进行检查。采用薄膜过滤法时,添加试验菌应选在最后一次冲洗液后, 过滤后方可注入培养基中。对照组:验证该检查方法的专属性。

1.2.3 细菌、霉菌、酵母菌计数方法的验证结果判断指标 根据上述试验结果,可计算供试品组的菌回收率、稀释剂对照组的菌回收率。如果任意一次试验中试验组的菌回收率,低于70%,应采用培养基稀释法、薄膜过滤法等方法消除供试品的抑菌活性,并重新验证。

1.2.4 控制菌方法验证的结果判断 按《中国药典》2005年版规定,阴性菌对照组不得检出阴性对照菌。如果试验组检出试验菌,则按照相应方法进行控制菌检查。如果试验组未检出,则需重新验证。控制菌检查还应设有专属性试验。验证试验及结果的判断:①目标菌阳性对照管菌和供试品加目标菌管生长良好;②阴性对照管以及阴性菌对照必须无菌生长。如果上述试验成立,表示可按照该方法进行该品种的控制菌检查。

1.3 特殊供试品的制备 由于供试品本身的特性,可能会产生假阴性。在正常生产过程中,利用供试品与微生物的差异,消除供试品对药品中微生物的影响,从而准确检测药品中微生物的真实含量,是较为普遍使用的方法。具体包括:①培养基稀释法:取规定量供试品/供试液,加至培养基中,使单位体积内的供试品浓度稀释至无明显抑菌作用。适用范围:不能使用薄膜过滤法,抑菌活性较弱的样品。验证重点:把握好培养基增加量与供试品/供试液不显抑菌活性的关系。②离心沉淀法:利用沉降系数差异除去药渣以及含抑菌活性的部分。适用范围:不能采用薄膜过滤等方法的样品。验证重点:设置有效离心率,确定能将药渣、抑菌部分除去。③薄膜过滤法:采用微孔滤膜拦截细菌,去除可溶性成分。④中和法:中和剂应对微生物无毒性,与抑菌性成分结合后的产物,也应对微生物无毒性。

2 微生物检查方法验证的难点问题

人们对药品生产、保存和使用过程中,对于可能出现的微生物污染问题进行了大量的研究考察。很多研究资料表明[1,2]:药品中污染的微生物数量以及微生物种类有不确定性,在药品生产环节中, 微生物污染存在着随机性。因此,为了监控药品生产过程中的微生物污染。所有的药品必须在安全性检查后,才能应用于临床。无论是无抑菌性药物还是抑菌性药物,都要进行微生物限度检查, 特别是某些微生物在一定环境下可能受到损伤, 但当服用至人体后, 条件适宜时仍可生长繁殖,破坏人体健康。抑菌药物内微生物能够对人体健康造成危害的情况必须警惕, 因此必须对抑菌性药物进行微生物限度检查,但由于其本身的抑菌作用, 这严重影响了微生物的检出。

3讨论

药品微生物限度检查方法验证工作是错综复杂的过程,控制不当很难达到验证要求以及预想的试验效果。严格按照操作规范操作, 尽量避免试验过程中的误差。

参考文献:

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【关键词】 微生物限度检查方法验证;常规法;抑菌成分

【中国分类号】 R93.6【文献标识码】 A【文章编号】 1044-5511(2012)02-0541-02

作为中药制剂质量的标准检查项目内容之一的微生物限度检查,是保证药品使用安全的中药工作,如今也越来越受到药学工作者的重视。微生物限度检查系非规定灭菌制剂及其原料、辅料受微生物污染程度的方法,检查项目包括细菌数、酵母菌数、霉菌数及控制菌检查。我国开展药品的微生物检验工作比较晚,直到1995年版的《中国药典》才正式收载了微生物限度检查项,2000版《中国药典》虽然做了较大的修订并且增收了以剂型载入的微生物限度标准,但没有规定对含抑菌成分的药品经行处理,2005年版的《中国药典》"微生物限度检查"项下新增了微生物检查方法学验证,这是对于历年版药典在微生物检查法中的最重要补充。中药制剂中均具有抑菌作用,由于抑菌活性的干扰,用常规法检查微生物限度的结果不能真实反映出药品中瘦微生物污染的情况。对此,经行药品检验倩必须采用适当的方法,如培养基稀释法、薄膜过滤法、中和法或者离心沉淀法来消除供试液中的抑菌活性后,再根据《中国药典》规定的方法经行检查。同时,所采用的检查方法需进行验证试验,以确认供试品的抑菌活性和保证测定方法的可靠性,从而提高药品本身污染微生物的检出率。为了对规范中药制剂的微生物先对检查法提供科学依据,更好地控制中药制剂的为色和年歌舞先对检查法提供科学依据。更好地控制中药制剂的质量,本文特地对近些年已经建立微生物检查法的一些中药制剂及其验证研究情况作如下综述。

1. 无抑菌成分的中药制剂的检查方法

当中药制剂中不含抑菌成分时,一般用常规法进行微生物限度检查。在吴宗彬[3]对重感灵片微生物限度经行常规法检查时,结果供试品中区中试验菌回收率试验均达到百分之七十以上,按照2010年版《中国药典》微生物限度检查法中的规定:卫生文化年歌舞限度检查回收率试验中,若试验组的菌回收率均不低于百分之七十,就按照供试液制备方法和计数法策动供试品的细菌、霉菌及酵母菌的菌数。由此说明重感灵片无明显的抑菌现象,可以采用常规法经行细菌、霉菌和酵母菌的检查、按照2010年版《中国药典》微生物限度检查法进行控制菌的检查[2],结果,3批菌大肠埃希菌和3批大肠菌群检查试验组均可检出试验菌, 阴性组均无菌生长,阴性对照菌均无生长,说明重感灵片无明显抑菌现象,可采用常规法进行控制菌大肠埃希菌和控制菌大肠菌群的检查。韦红等[4]运用常规法探讨了该法对六味地黄丸微生物限度检查的准确性以及可靠性。结果表明,该供试品对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉5种试验菌的回收率均高于70%,故本品无抑菌作用,因此采用常规法可以进行本品的微生物限度检查。按照2010年版《中国药典》微生物限度检查法进行控制菌检

查,结果,控制菌检查阳性菌生长良好,说明本品对大肠埃希菌大肠菌群没有抑菌作用;阴性菌均未检出,表明该控制菌检查方法的专属性好,可用于控制菌检查。赵娟[5]通过对通脉胶囊的微生物限度检查研究,发现采用常规方法检查, 该样品对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌的加菌回收率均高于70%,说明样品对上述种菌均没有抑制作用,所以可以用常规法可以进行本品的微生物限度检查。

韦红等[6]采用常规法对黄连上清丸微生物限度检查进行研究。结果表明,该供试品使用常规方法对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉5种试验菌的回收率均高于70%,稀释剂对5种试验菌的回收率均高于70%,故本品无抑菌作用, 而且对控制菌检查阳性菌生长良好,阴性菌均未检出。因此,采用常规法可以进行本品的微生物限度检查和控制菌检查。

2.有抑菌成分的中药制剂的检查方法

中药制剂所含的成分中有抑菌作用时,首先要选用适当的方法,如培养基稀释法、薄膜过滤法、离心沉淀法消除供试液抑菌活性后,再根据 2010年版《中国药典》规定的方法进行检查。解翠珠等[11]通过采用常规法、稀释法和薄膜过滤法对盐酸小檗碱片微生物限度检查进行研究,发现常规法对5株阳性试验菌株回收率均低于70%,说明盐酸小檗碱片不能应用常规法进行微生物的检查; 然而稀释法对黑曲霉、 大肠杆菌回收率均高于70%; 薄膜过滤法对金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌、 白色念珠菌回收率均高于70%,说明该样品具有较强的抑菌活性,所以需要采用薄膜过滤法消除该供试品的抑菌活性。对于控制菌,采用稀释法可以消除供试液对大肠埃希菌的抑菌性,因此可采用稀释法进行控制菌的检查。张玉兰等[12]通过对复方丹参片微生物限度检查研究,参照2000年版 《中国药典》、《药品微生物检验手册》和2000年版《中国药品检验标准操作规范》收载的微生物限度检查方法,运用常规法、培养基稀释法、薄膜过滤法3种方法比较。结果表明,常规法和培养基稀释法均不能消除药品中抑菌物质干扰, 而薄膜过滤法相对检出率高而且能充分滤除药品中抑菌物质,有效检出该药品中污染存活的细菌;该方法的阳性对照菌的平均回收率为82.11%。因此,可以用薄膜过滤法作为复方丹参片微生物限度检查的方法。

余俊等[13]通过采用2005 年版 《中国药典》(一部) 规定的常规法、培养基稀释法进行菌回收率比较试验,对银黄颗粒、柴黄颗粒、清喉利咽颗粒、柴黄颗粒3种中成药的微生物限度检查进行研究。结果表明, 这3种药品在常规法检测金黄色葡萄球菌回收率均低于70%。采用培养基稀释法,金黄色葡萄球菌回收率均高于70%, 说明3种中成药在常规法检测时均有一定的抑菌作用,不能用此法进行这3种中药的微生物限度的检查。采用培养基稀释法对这3种中成药的微生物限度检查, 菌回收率均高于70%, 因此可以用培养基稀释法作为复方丹参片微生物限度检查的方法。岂春风[14]通过对护肝片的微生物限度检查进行研究发现,在3次独立的平行的试验中,护肝片细菌计数采用常规法对金黄色葡萄球菌、 大肠埃希菌、 枯草芽孢杆菌回收率均低于70%, 有显著的抑菌作用, 因此常规法不适用于护肝片细菌的检查; 采用培养基稀释法,霉菌及酵母菌回收率均高于70%, 所以可用稀释法来检测护肝片中的霉菌及酵母菌; 采用离心- 薄膜过滤法则护肝片中的金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、枯草芽孢杆菌回收率均高于70%, 因此可用此方法来测定护肝片中的细菌数。

3.兼有抑菌和无菌成分的中药制剂的检查方法

一般情况下,由于中药制剂中大多是复方配方,所以中药制剂所含的成分较为复杂,有的中药制剂对有些菌没有抑菌作用,而对另外一些菌有抑菌作用。对于前者可采用常规法进行微生物限度的检查;后者要应用培养基稀释法、薄膜过滤法、 离心沉淀法或中和法消除供试液抑菌活性后,再根据《中国药典》规定的方法进行微生物限度的检查。解翠珠等[7]通过采用常规法、薄膜过滤法和稀释法对紫丹活血片微生物限度检查进行研究。该供试品接种5株阳性试验菌株,采用常规法结果对枯草杆菌、白色念珠菌回收率均低于70%,表明该供试品对这2种菌株有抑制作用,而对大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉菌回收率均高于70%, 说明紫丹活血片对这几种菌无抑菌作用;而薄膜过滤法对枯草杆菌、白色念珠菌回收率均高于70%,表明薄膜过滤法对这两种菌无抑菌作用。故紫丹活血片微生物限度检查标准方法为细菌数、霉菌数、酵母菌均需采用薄膜过滤法进行测定; 采用常规法对控制菌大肠埃希菌进行检查及验证时,试验组若检测不到试验菌,而采用稀释法试验组均可检出试验菌,阴性组均无菌生长,阴性菌对照组均无生长, 就可用稀释法对控制菌检查。汪成伟等[8]通过对桂枝茯苓胶囊微生物限度检查的研究发现,大肠埃希杆菌、白色念珠菌及黑曲霉回收率均高于70%,而金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌回收率低于70%,因此大肠埃希杆菌、白色念珠菌及黑曲霉可采用常规法;采用培养基稀释法,可使金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的回收率高于70%, 表明采用培养基稀释法可以对桂枝茯苓胶囊中的金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的检查。郑丽莉等[9]通过采用常规法、薄膜过滤法和稀释法对七叶神安片微生物限度检查进行研究。结果表明常规法5株菌种的回收率只有大肠埃希杆菌和白色念珠菌的大于70%,金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和黑曲霉的回收率均低于70%,培养基稀释法黑曲霉菌和枯草芽孢杆菌的回收率大于70%,培养基稀释法和离心集菌培养基稀释法对金黄色葡萄球菌的回收率仍低于70%,采用离心薄膜过滤法,金黄色葡萄球菌的回收率可超过70%,证明该供试品对金黄色葡萄球菌具有较强的抑制作用。因此,可用常规法对七叶神安片中大肠埃希杆菌和白色念珠菌的检查,用培养基稀释法对黑曲霉菌和枯草芽孢杆菌的检查,用离心薄膜过滤法对金黄色葡萄球菌检查。

陈建启等[10]通过对清感九味丸微生物限度检查的研究,可以看出采用常规法对大肠埃希菌、白色念珠菌和黑曲霉回收率不低于70%,其它菌低于70%;培养基稀释法对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌回收率仍低于70%,表明仍然不能消除其抑菌活性;采用离心- 薄膜过滤法对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌可消除其抑菌活性,2种种菌回收率高于70%。因此,清感九味丸对革兰氏阳性菌的代表菌株金黄色葡萄球菌和药品中常见的污染菌株枯草芽孢杆菌抑菌作用较强,常规法和培养基稀释法回收率都达不到70%,只有用离心- 薄膜过滤各代表菌回收率才达到70%;对于控制菌采用常规法,结果试验组检出试验菌,阴性菌对照组未检出阴性对照菌,说明用常规法即可检出大肠埃希菌、大肠菌群。

4.袋装中药煎煮剂的检查

吴红宇[15]采用中药抽出包装机对其医院自制制剂消炎利胆一号在115 ℃和一定压力下进行密闭煎煮,煎煮液在常温(20±5) ℃和冷藏贮存2种情况下,以时间为单位,按照卫生部1990年版 《药品卫生检查方法》 收载的内服制剂检查方法进行卫生学检查。结果,煎煮液在常温下40 d细菌总数接近限制值,低温冷藏在80 d细菌总数接近限制值。

5.总结

上述中药制剂的微生物限度检查法已经建立,而对于新的中成药或者没有确定微生物限度检查法的中成药,其可能具有抑菌或抗菌作用,所以必须经过验证试验才能确定这些中成药的微生物限度检查法。采用常规法检验时,往往造成漏检或检查的结果有差异,为此进行药品检验前必须采用适当的方法消除供试品中药品成分对微生物的抗菌或抑菌作用。由于中成药是含有多种成分的复合制剂,具有抑菌作用的中成药的抑菌作用的程度可能不同,抑菌活性所采用的方法也不尽相同。所以药品生产企业和研究单位应该根据中药制剂自身的特点,在进行药品微生物限度检查时,选择可行的、有效的且操作简便、快速的方法。随着中药制剂的不断发展,其微生物限度检查方法也在日益完善。《中国药典》药品微生物限度检查是以剂型为标准,而《美国药典》(24版)则是以品种为标准收载。由于中成药和化学药各有特点,其微生物限度检查法也不能生搬硬套,全部效仿国外。所以,应尽快投入大量的人力、物力,有组织、有步骤地研究,以按照中药自身的特点以及国外药典中的精华部分来建立中药制剂微生物限度检查方法,人民群众安全用药、保证中药制剂质量提供重要的保证。

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关键词:空气微生物;微生物污染;微生物监测

中图分类号:X831

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8009102

1引言

人类的生存离不开大气,空气作为人类生存的必须条件以及重要物质,它保证了人类进行生产等活动,但是,从另一个角度来看,有污染的也会威胁到人类健康。特别在现代社会中,随着人口数量的急剧增长,大地植被覆盖面积减少,加上一些不正规的动物养殖场和垃圾处理厂,如果没有做到有效的卫生防治措施,会造成十分严重的空气污染。空气中的微生物数量急剧上升,并且这些微生物中包含了大量威胁到人类健康的病原微生物,这些微生物会随着人类的呼吸,通过呼吸道进入人体肺部,可能造成呼吸道疾病或者肺部感染。所以,空气微生物的监测对于保护人类健康是十分有意义的。

2空气微生物污染及其污染现状

虽然空气微生物不能被人类的肉眼所看到,但是其作为生态系统的一个组成部分,也是不可被忽视的。空气微生物一般由一些细菌、病毒、放线菌等细微生命体构成,在不同的地方其组成浓度一般不同,空气微生物的数量也是空气质量的重要标准。空气微生物的种类繁多,目前的研究表明,空气中的真菌种类多达4万多种,而细菌和放线菌的也有上千种。这些空气微生物来自于地球表面的各个地方,如土壤,湖面等,并且人类的活动也是空气微生物的来源,其中,需要特别注意的是一些养殖场、垃圾处理厂等地方,由于有大量的动植物,会导致空气中出现大量微生物。这些空气微生物并不会直接在大气中存在,虽然一部分空气微生物对于这种较干燥的环境以及紫外线有一定的抗性,但是空气微生物在空气中还是多以微生物气溶胶的形式存在,此外,真菌会以单个孢子的形式存在于大气中。微生物气溶胶,简单的来说,就是存在于空气中的一个分散体系,其实质是一些固态或者液态的微粒,在这些微粒上依附着微生物。根据不同的空气微生物种类,这些微生物气溶胶颗粒的大小也是不同的,较小的微生物气溶胶颗粒粒径只有0.1μm,而较大的生物气溶胶颗粒例如花粉的粒径可以达到100μm。这些微生物气溶胶在大气中停留的时间不会太久,根据当地的气候情况,都会带动微生物气溶胶的运动,它们最终会在气流的运动或者其它原因向下落到地表或者动植物的表面。

近几年,对空气微生物的研究已经取得了一定的发展,但是就目前国内的传染病状况而言,情况不容乐观。禽流感病毒依然在进行大范围的传播,就如几年前的肺炎一样,席卷这片大地。如今,禽流感病毒从一个地区,通过大气,传播到另一个地方,对国内甚至是全球都造成了较大的影响。因此,必须加大对空气微生物的研究,减小空气微生物污染的程度,并且需要将环境监测和公共卫生管理进行相适应的结合,保障人类的健康。

3基于微生物生长的空气采样器

随着社会的进步,利用一些现代化的技术手段,经过不同研究者的设计,目前已经有了多种基于微生物生长的空气采样器。最基本的有通过自然沉降的方法进行采样,这种方法即利用微生物自身的重力,让空气中的微生物颗粒缓慢的自然沉降,通过一段时间的采集,空气中大部分微生物已经落到下面带有培养介质的装置上,即完成采集,同时进行后续的培养。但是这种方法的缺点很明显,一些悬浮在空气中的小颗粒的微生物,不能被此方法检测到,同时,外界空气的流动也会对此采样方法的结果造成较大的影响,所以,这种方法一般仅仅作为一些菌粒子沉着的研究。为了避免上述采样方法的缺陷,研究人员发明了通过静电进行采集的方法,并制造出了静电沉着采样器。这个仪器通过制造高压静电场,让空气中的微生物带上一定量的电荷,这时,这些微生物就会被同时带有相反电荷的采集面吸引,这样就完成了空气中微生物的采集工作。但是,有一个问题依然没有得到解决,那就是采集器的采集范围过小。这时候,动力类的采集器便应运而生了,其实质就是在动力类空气微生物采集器内部设置了抽气泵,对于动力类空气微生物采集器,可以进行现场空气抽取采集,相较于传统的利用重力或者静电力的采集器,动力类空气微生物采集器的采集范围更大,并且采集过程更加快速,采集效率得到了质的提升。

经过采集器采集到的微生物,需要进行进一步的培养,一般来讲,利用一些常规的培养基即可进行。但是空气的情况比较复杂,所以在微生物的培养过程中,需要根据实际情况添加适当的抑制剂或者其它选用试剂,同时,空气微生物的培养条件也是必须注意的。

4无需培养的快速微生物检测方法

4.1需辅助试剂类

传统的微生物检测方法因为要进行培养等操作,耗费时间长,且结果误差较大,已经不能满足现代市场的需求。随着微生物实时荧光光电检测技术的出现,便得到了社会广泛的认可,已经在医药等行业得到普遍应用。这项技术将传统的微生物检测技术与现代化的计算机技术相结合,将微生物的检测时间大幅度缩短,并且由于自动化技术的应用,对于人力资源的投资也大大减少。其最根本的技术就是利用三磷酸腺苷与其他试剂的反应,一般是与三磷酸腺苷酶进行酶促反应,通过添加荧光素来显示反应的信号,因为三磷酸腺苷存在于所有的生物中,通过检测这种反应放出的信号,确定微生物的含量。这项微生物检测技术在发达国家如美国以及日本已经得到发展和应用,相应的此类产品也比较成熟。在国内,此项技术也被应用于食品的检测以及卫生监督。

4.2无需辅助试剂类

虽然荧光检测技术有其先进性,但是在使用上,仍然不能避开较为高昂的试剂费用,相较于此,一种新型的检测方法优势更加明显。这种新的检测方法是通过分析生物体的代谢产物以及核黄酸,最终确定微生物的含量,虽然这种方法利用的原理仍然为荧光检测原理,但是相较于传统的荧光检测技术,此方法不用等待酶促反应的时间,能够在瞬间得到数据。此外,这种方法与计算机科学以及自动化技术相结合,发展成为一个实时O控系统,能够实时的提供检测数据,这种设备普遍应用于医药行业,特别是药品制造行业。因为自动化技术的应用,不仅做到了对微生物的监测,从另一个角度看,药品的生产过程没有了人员的参与,也减少了由于人员参与制药过程带来的污染。

5结语

近年来,关于空气污染话题的讨论越演越烈,引起人们的极大关注,要想对此问题作出有效的解决方案,就要对空气中微生物的含量进行准确的监测,瞬时检测系统的使用必然会成为将来的主流检测方法,并且通过对其成因分析,进行有效的治理,保障人类的健康。

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关键词 土壤微生物 分解作用 涂布平板法

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

“土壤微生物的分解作用”是人教版高中生物必修内容中的探究实验之一,旨在让学生通过宏观的实验现象了解微观的实验原理,明白微生物在生态系统物质循环中的重要作用。然而由于实验周期长,实验现象较不明显,开展该实验的学校寥寥无几。

1 教材分析与实验条件选择

在人教版“土壤微生物分解作用”的实验中,教材提出了2个参考案例。第一个案例,使用落叶为实验对象,设置灭菌土壤为对照组,对比得出土壤微生物具有分解作用;第二个案例:使用淀粉为实验对象,通过斐林试剂和碘液的显色反应,得出土壤微生物具有分解作用。对比发现,第二个案例实验时间适中,实验现象较为明显;同时复习了斐林试剂的使用方法,较适合开展实验教学。因此,笔者选用第二个案例(土壤微生物对淀粉的分解作用),对“土壤微生物的分解作用”进行实验研究。

温度、淀粉糊浓度和反应时间是影响土壤微生物分解作用的主要因素。笔者选取了15°C、20°C、25°C、30°C和室温等5个温度,2%、4%、6%和8%等4个淀粉糊浓度以及5 d、7 d和9 d等3个反应时间,探究它们对土壤微生物分解作用的影响。

特定土壤的pH是确定值,而pH的变化会影响土壤微生物的分解作用。在确定适宜的温度、淀粉糊浓度和反应时间之后,以pH为变量,继续探究pH对土壤微生物分解作用的影响。

为了使实验结果更具科学性,需要设置对照组。笔者在教材的基础上增加了灭菌土壤浸出液作为第二对照组,排除了土壤浸出液中其他非生物因素的干扰,增加了实验的严谨性。

在教学研究中,有学者使用不同种类的土壤进行实验,以确定哪种土壤微生物的分解能力最强。土壤微生物分解能力的强弱,主要受微生物种类和数量的影响。因此,为了揭示土壤微生物数量对分解作用的影响,笔者根据《微生物实验》的相关内容,采用涂布平板法,对实验的土壤微生物进行计数,初步确定土壤微生物的分解能力。

综上所述,“土壤微生物的分解作用”实验可划分为三个小实验,分别是:(1) 土壤微生物对淀粉分解作用实验;(2) pH对土壤微生物分解作用的影响实验;(3) 土壤微生物计数实验。其中第一个小实验为主实验,第二、第三个小实验为扩展实验。

2 实验设计

2.1 实验器材

实验器具:小烧杯、试管、三角瓶、玻璃棒、pH计、恒温光照培养箱、牛皮纸、纱布。

材料和试剂:土壤、淀粉、斐林试剂、碘液、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、NaCl、稀HCl、稀NaOH、无菌水。

2.2 实验步骤

2.2.1 土壤微生物对淀粉的分解作用

(1) 土壤浸出液的制备:按照课本介绍的方法制备。

(2) 淀粉糊的制作:分别称取10 g、20 g、30 g和40 g淀粉,溶于500 mL开水中,充分搅拌,制成糊状,得到浓度分别为2%、4%、6%和8%的淀粉糊。

(3) 灭菌:将蒸馏水、部分土壤浸出液、各浓度淀粉糊、实验所用的烧杯和试管等器皿放入灭菌锅中灭菌。

(4) 加样培养:按照课本介绍的方法,在无菌环境中操作加样,并将实验溶液分别放入15°C、20°C、25°C和30°C的培养箱及室温中培养

(5) 显色反应:按照课本介绍的方法取出实验溶液进行显色反应。

2.2.2 pH对土壤微生物分解作用的影响

(1) 土壤浸出液pH的测定和调节:使用北京哈纳HI8424NEW型pH计测出土壤浸出液的原始pH值为8.12;使用稀HCl和稀NaOH溶液,将土壤浸出液的pH上下各调节1.5和3.0个pH单位,选择5.12、6.62、8.12、9.62和11.12等5个pH作为实验pH。

(2) 制作淀粉糊、灭菌、加样、培养与显色反应操作同2.2.1。

2.2.3 土壤微生物的计数(涂布平板法)

计数实验包括配制细菌培养基、倒平板、制备土壤稀释液、涂布和培养等五个步骤,具体操作同《微生物实验》教材。

3 实验结果

3.1 土壤微生物对淀粉的分解作用

实验结果表明,土壤微生物对淀粉的分解作用与温度、淀粉糊浓度和分解作用的时间有关。30°C下,土壤微生物的分解作用最强烈,室温(25°C~30°C)下次之,25°C、20°C和15°C下的分解作用依次减弱。土壤微生物对4%淀粉糊的分解作用最强,其次是2%、6%和8%。随着时间的推移,土壤微生物对淀粉的分解作用逐渐增强;培养的第5 d,已有显色现象;第7 d显色现象显著;第9 d和第7 d的实验现象相差无几。从显色剂的显色效果看,加入斐林试剂的实验现象更直观明显。淀粉被分解后,产生的葡萄糖与斐林试剂作用,生成很明显的砖红色沉淀;加入碘液后,实验溶液依旧变蓝,只是颜色较对照组浅。这说明,一方面斐林试剂的显色效果较显著;另一方面,短时间里淀粉不能被分解殆尽。

3.2 pH对土壤微生物分解作用的影响

pH为8.12的原始土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果最明显,出现最多的砖红色沉淀;弱酸(pH6.62)和弱碱(pH9.62)性的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果出现较多的砖红色沉淀,但均少于原始pH的土壤浸出液;强碱性(pH11.12)的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果产生较少的砖红色沉淀;强酸性(pH5.12)的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果产生最少的砖红色沉淀。碘液的显色反应结果并没有明显的差别,说明只有部分淀粉被分解。

3.3 土壤微生物的计数

涂布平板结果显示,土壤浸出液中微生物的含量约为668 889个/mL;根据之前的实验步骤得知,实验土壤浸出液浓度为0.1 g/mL,因此土壤中微生物的含量约为6 688 890个/g(表1)。有教学条件的学校可设计该实验,分析不同土壤微生物具有不同分解作用的原因,让学生更深入地理解和掌握知识,培养学生的科学素养和探究精神。

4 讨论

“土壤微生物的分解作用”实验中,材料易得,操作简单,可以在教学活动中顺利实施。许多学校由于实验时间较长,影响教学安排,而很少开展这一探究活动。但笔者发现,该实验不但可以在短时间内完成,而且能开发出与之相关的教学实验,如pH对土壤微生物分解作用的影响、土壤微生物计数等,这对学生创新思维的培养大有裨益。如果学校教学条件有限,无法顺利开展该实验,可由教师演示或者播放实验录像,以取得一定的教学效果。

在本实验中,笔者并未以土壤类型为实验变量,探究不同土壤中微生物分解作用和微生物数量的异同。但学校在安排教学活动时,可以将学生分组,不同小组以不同的土壤为研究对象开展实验。这样既节约了时间,又可以达到很好的实验效果。

本研究确定的适宜实验条件,可以为广大师生提供参考。各学校也可以借鉴笔者的思路,开展类似实验,并安排不同学生完成不同条件下的实验,最后汇总结果,探讨比较。这不仅能帮助学生培养团队合作精神和创新实践能力,也能激发学生对生物学实验的热情,进一步培养学生对生物学科的兴趣。

参考文献:

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关键词: 微生物学基础实验教学 教学改革 创新能力

微生物学是生物学各专业的基础必修课。同时也是一门应用性和实验性很强的学科,微生物实验技术广泛渗透到现代生物技术各个领域,是现代生物技术的基础[1]。微生物学实验是微生物学重要的基础教学环节,微生物基础实验是微生物实验中的基本技能和基础训练部分,只有掌握好基本技能和基础知识,学生才能顺利进行微生物学和生物技术的其他实验。对微生物基础实验教学进行改革,旨在提高学生的实验基本操作技能,调动学生的学习兴趣和学习积极性,进而提高实验教学质量。

1.课程现状分析

1.1微生物实验内容多,教学任务重。由于微生物学实验涵盖面广,学生需要掌握的操作技能和知识点多,以沈萍主编的《微生物学实验》为例,编入的实验项目就有76个之多[2],如果以传统的教学方法来授课,难以在规定学时内完成教学内容。

1.2开设的实验多为验证性实验,综合性实验和创新性实验太少,不利于学生创新能力的培养。

1.3考核方式与评分方式欠合理。多数院校的评分方式为理论考核占70%,平时成绩占20%,实验操作仅占10%。实验操作比重小,无法反映实验操作在课程学习中的地位和作用。

2.微生物学基础实验教学改革的思路

2.1通过微生物学基础实验教学改革加强学生操作技能的训练,为学生从事生物技术的教学、研究打下良好的基础。

2.2通过微生物学基础实验教学改革,加大综合性实验在微生物实验中的比例,加强对学生综合分析能力的培养。

2.3通过微生物学基础实验教学改革,提高学生的学习兴趣。

2.4通过微生物学基础实验教学改革,压缩微生物学基础实验教学的课时,为进行创新性实验提供必要的课时,增强学生的实践能力,加大对创新能力的培养。

3.微生物学基础实验教学改革的措施与方法

3.1整合优化实验教学内容

为了保证微生物学实验教学质量,达到通过实验教学提高学生实验动手能力和创新能力的目的[3],我将微生物学实验分为“基础实验”、“综合设计性实验”和“创新性实验”三部分。“基础实验”侧重于学生实验方法和实验技能的训练,是一些验证性实验,使学生掌握一定的微生物学实验知识和操作技能;“综合设计性实验”侧重于训练学生对学习过的微生物学知识的综合运用能力;“研究性实验”是学生自主进行的课题研究或参与老师的科研项目,注重学生创新能力的培养。

微生物学基础实验内容多、教学任务重,只有对实验教学内容进行整合,才有一定的课时开展选做实验和综合设计性实验的教学,将多个实验内容密切相关的基础实验,整合成一个综合性实验。

如:将培养基配制、高压蒸气灭菌、干热灭菌、土壤微生物分离等基础实验整合为一个综合性实验;将微生物纯化与微生物的形态观察,无菌操作接种等若干相关的基础实验整合为一个综合性实验;将革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色等与微生物制片染色有关的基础实验整合为一个综合性实验―微生物染色技术。这样一方面节约了基础实验的实验课时,使学生有更多的课时用于创新性实验,另一方面使学生参与了整个实验过程,接受了更多的基础训练,具备了独立进行创新性实验的能力。

3.2调整实验课教学的课程顺序

根据理论教学的进度,从形态观察开始进行实验教学是微生物实验教学的一般做法,这种安排对配合理论教学是有益的,但不便于教学内容的整合,同时教学内容简单,学生的学习积极性不高。我将课程顺序调整为培养基配制、微生物分离与纯化、微生物的形态观察、微生物染色技术,让学生用简单的化学物质配制成培养基,然后从土壤中分离纯化出各种微生物,而形态观察和其他实验所使用的菌种都是学生亲自分离纯化出来的,更能激发学生的学习兴趣。

3.3改进实验教学方法

由于微生物实验的结果受制于多种因素影响,学生操作不熟练,其效果难以把握,因此课前预习是必需的。为了做好课前准备,我将实验内容的视频资料提前发到学生邮箱,并要求写出预习报告。课堂采用多媒体实验教学与传统实验教学相结合,即采取“讲―看―做”或“边做边讲,边做边看”的教学程序。首先实验教师介绍实验课的原理、目的,并结合多媒体让学生观看实验操作过程,同时讲解实验操作的原则、步骤,以及技术要点、注意事项,等等。然后学生独立进行实验操作,在操作过程中根据实验的具体情况针对性地进行讲解和观看视频资料。这样使学生操作的准确性得到保证,同时获得理想的实验效果。

3.4改革实验考核方式

微生物基础实验是微生物实验的基础内容,也是其他相关课程的重要的基础知识和基本技能,加强微生物基础实验的考核对保证实验教学的质量有明显的促进作用。我在具体实施中采用“预习报告+操作考核+实验报告=基础实验成绩”的模式,进一步提高操作考核在实验成绩中的比重,操作考核在实验过程中进行,对于关键的操作技能实行“一对一”的考核方式,确保了学生较为熟练地掌握该项技能。

4.微生物学基础实验教学改革的效果

通过微生物学基础实验教学改革,教学效果明显增强。

4.1由于强化了预习环节的重要性,学生都能在进入实验前预习实验教材,观看实验过程的视频资料,写出预习报告,实验过程中都能迅速进入状态,操作的准确性也得到了很大的提升,在增加了教学任务的情况下,能按时完成实验。

4.2学生学习兴趣显著提高,由于调整实验课教学的课程顺序,学生对实验教学各环节有了更直观的了解,学习兴趣明显提高。

4.3通过实验实验项目的整合,压缩微生物学基础实验教学的课时,学生有了进行创新性实验的时间,更加注重创新能力的培养。学生创新能力得到提高,在“大学生研究性学习与创新性实验计划项目“、“挑战杯”创新大赛、研究生招生考试等方面都显现出相当的优势。

参考文献:

[1]施翠娥,童贯和.师范院校微生物学实验教学改革与实践[J].淮南师范学院学报,2010,12,(3):106-108.

[2]沈萍,范秀容,李广武.微生物学实验[M].高等教育出版社,2003,5.

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【关键词】调味品;微生物检验;无菌操作

【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0281-01

调味品是指包括酱油、酱类和醋等以豆类为原料发酵而制成的食品,是人们生活必备食品之一。由于调味品通常是利用微生物发酵工艺制得,如工艺控制不当,灭菌处理不彻底很容易造成微生物的残留和繁殖,影响产品的品质甚至危及人们的身体健康。食品微生物检验的目的就是要为生产出安全、卫生、符合产品标准的食品提供科学依据,因而对食品微生物进行检验至关重要。食品卫生微生物学检验的标准都制定了菌落总数、大肠菌群和致病菌等微生物指标来控制产品质量,国家标准中也对调味品的微生物学检验方法、步骤做了具体规定,但在实际工作中还存在着许多复杂因素,忽视这些因素很可能给检验结果带来偏差,甚至错误。本人就调味品微生物检验中应注意的几个环节谈几点认识。

1人的因素

实验室应该由具有一定资质的微生物学或相近专业的人来操作,必须经考核合格后持证上岗,检验人员必须有强烈的责任意识,严格遵守操作规程,具有较熟练的操作技能。微生物检验人员不仅要有严谨的工作态度,还要具有质量意识,有发现问题!解决问题的能力"不仅要掌握微生物学的有关基础知识,还要掌握国家食品卫生微生物检验方法[1]GB/T4789-2003!调味品的国家标准!行业标准,熟悉标准化法!计量法规的相关知识,熟悉调味品的生产工艺。

2培养基和试剂

培养基和试剂应该有供应商提品质控证书,并以外观、批号、PH值、灭菌要求、选择性等进行初步评估,质量必须符合有关的质量标准,再按照说明书的贮藏条件保存。培养基应在玻璃容器内配制,避免与铜、铁制器皿接触,配制过程应严格按GB/T4789-2003及新国标GB4789-2010的相关内容规定。配制时按规定的配方和顺序添加,不得随意更改,并使用蒸馏水,以免自来水中的漂白粉、氯气等抑制微生物生长[2]。培养基配好后,先调节PH值,再高压蒸汽灭菌,并应及时使用,即使4℃冰箱存放,也要在2周内用完,已开封用过的培养基不得再次使用。有条件可参加国际食品微生物与食品卫生委员会(ICFMH)提供的关于培养基质控方法进行质控,配制培养基和药剂应有原始记录,保证检验数据的可溯源性。

3设施、环境

实验室应具有进行微生物检验适宜充分的设施条件,包括检测设施(专用于微生物检测和相关活动)及辅助设施(大门、走廊、管理区、样品区、清洁间)特殊的设备要在特殊的环境下放置和操作。

3.1无菌实验室的建设应符合GB19489的规定,符合无回路的原则,设有人流和物流通道。

3.2仪器设备:

微生物检验室应配备足够检验工作需要的仪器设备,包括恒温培养箱、电热干燥箱、高压蒸汽灭菌器、天平、恒温水浴、生物显微镜、净化工作台及移液管、试管、平皿、广口瓶等玻璃器皿。仪器设备、计量器具应由计量检定部门检定合格,严格按照操作规程要求使用,填写仪器设备的使用记录。贵重仪器设备应有专人管理。定期对仪器设备进行维护、校准和做好设备的期间核查工作,保证仪器设备处于良好的工作状态[3]。用具刷洗彻底、无残留物,无菌用品使用高压蒸汽杀菌,并烘干备用。杀菌后物品在一个星期内未使用,需重新杀菌。对于容量较大的密闭容器,杀菌前瓶内应装入少量水,将容器盖子略旋开,以使容器内部能形成蒸汽进行有效地杀菌。每次杀菌应使用横变试纸检查杀菌温度是否达到要求。

4样品采集

样品的采集必须具有代表性,要考虑到各种影响样品质量的因素,防止样品受到外源性污染,防止样品变质和细菌生长,采样必须在无菌操作下进行,所谓无菌操作是指杜绝任何病原性或非病原性微生物进入样品。采样要按照我国食品卫生标准方法进行,样品要登记并注明名称!数量!批号!采样日期等,不同的调味品要采用不同的运输和保存方法,可根据情况参照国际食品规格委员会(ICMSF)推荐的食品采样方法和标准建立可靠的质量评价方法以保证样品合格[4]。样品的采取必须具有代表性,一般应采取完整未开封的样品,散装样品必须在无菌操作条件下使用无菌器具采集样品送到实验室,不应超过3~4h,否则应置于低温环境中待检。

5检验

5.1方法:

检验方法是食品微生物实验室质量保证的重要步骤,目前食品微生物检验必须按照食品卫生检验方法微生物学部分所规定的检验方法操作或其他官方认可的方法进行,微生物检验必须按无菌操作要求进行。在检验过程中还要注意三点:(1)做平行样,以保证结果的可比性;(2)设立空白对照,以防止其它污染而导致的结果不准确;(3)设计合适的质控频率,进行质控试验,将质控菌株与常规工作一起进行,不能专人专做,当质控标准菌株的内在敏感性发生改变时要更换新的菌种。

5.2操作:

(1)操作人员必须牢固树立无菌观念,整个操作均要求无菌操作,尽量靠近火焰,动作要迅速,从微生物的分离、纯化到接种,手法规范,严格按照GB/T4789食品微生物检验标准中的操作规程进行检验。

(2)进入无菌室从样品的制备到检验都要为防止二次污染采取必要措施,如样品及器皿摆放整齐便于操作,操作过程熟练。

(3)样品取样时用无菌工具无菌操作取样。

(4)原始记录要真实准确,不得随意填写,按照GB/T4789标准规定的方法进行数据处理及结果判定。

6结果与报告

检测结果应准确、清晰、客观的在检验报告中进行表述,要注意计算、书写,如有涂改,要以杠改,并签上检测人姓名,经审核人员核查签字并盖章后生效,检验原始记录应及时记载,格式要求有足够的信息量,并具有可朔源性,如有第几法要求也应标注清楚,不应混记。

综上所述,只要我们遵守职业道德,严谨科学态度,注意以上几个环节就能使我们调味品微生物检验数据的准确性得以保证,以把好调味品卫生和安全提供可靠依据。

参考文献

[1]GB/T4789-2003,食品卫生微生物学检验[S].北京:中国标准出版社,2003。

[2]陈剑刚.B/T15481-2000标准在卫生检验质量控制中的应用[J].中国卫生检验杂志,2002,12(4):487。

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关键词:微生物学;教学改革;制药工程专业

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)42-0128-02

一、目前存在的问题

我校制药工程专业将专业定位成工程类,开设了较多工程类的课程,对微生物学这门课程不够重视;该课程设置为专业选修课、考查课;缺少实践环节;缺少专业特色。使学生走进“制药工程只需要面对制药的仪器设备,知道制药的工艺就可以了,微生物学对我们专业没用”的误区。导致学生学习微生物学的动力和兴趣都不高。因此,有必要对制药工程专业微生物学的教学内容、教学方法等方面进行改革和思考,帮助学生走出误区。

目前关于制药工程专业的微生物学教学的探讨相对较少,仅从教材和实验教学有少量探讨。因此结合铜仁学院制药工程专业教学课时较少,缺少实践部分教学安排,考核方式为考查等课程设置中出现的问题,课题组从教学内容、教学方式、教学手段、考核方式等方面对该专业微生物学课程教学进行了有益的探索,为促进制药工程专业微生物学教学的完善,为培养应用型人才奠定坚实的基础。

二、选择教材和教学内容

1.教材选定。教材选择方面充分考虑铜仁学院制药工程人才培养方案的设置,突破原有的一门课程一本教材的固有观念。选择满足既要基础知识又要专业应用相关知识的专业需求的教材。但目前尚无专门针对制药工程专业的微生物教材。因此,初步确定教材选用黄秀梨主编的《微生物学》与沈关心主编的《微生物学与免疫学》。

2.教学内容选定。(1)理论教学内容。教学内容选择主要从帮助学生建立系统的微生物学概念,以及联系药物的生产实际,理解微生物与药物及药物生产的关系两个方面着手考虑。黄秀梨主编的《微生物学》的内容作为微生物学基础知识部分,帮助学生建立有菌、无菌、什么菌的概念和意识;掌握微生物生长和繁殖、代谢,微生物控制、菌种保藏等制药工程专业密切相关的微生物基本知识。沈关心主编的《微生物学与免疫学》的内容作为微生物在制药专业中应用的知识,帮助学生了解药物生产过程中微生物的影响和处理方式、微生物药物的重要地位、研究步骤、生产过程;了解常见的病原微生物等。结合专业特点深入介绍微生物在制药中的应用对制药过程的影响;有害微生物的控制;抗生素的制备及应用;微生物其他产物在制药中的应用;药品的微生物学质量控制;药品的微生物学质量控制等微生物在制药应用的相关知识。(2)实践教学内容。铜仁学院制药工程专业也同其他大多数高校的制药工程专业一样忽略了微生物学在制药工程中的重要性,课程中未设置实验课程。为帮助学生掌握微生物学的基本实验机能,增加了实验课,主要包括培养基制备、接种、培养,自然界纯种微生物分离,细菌检查及其生理生化反应,菌种保藏等以微生物控制为基础的实验课程。使学生掌握微生物研究与应用的基本技术,培养学生发现问题、独立思考与创新思维能力,增加学生就业面。

三、合理的教学方法

在教学过程中,同时针对不同的内容,采取不同的教学方法。总体思路为基于学生已有的知识,以微生物在制药工程中应用的实例为主线引导学生主动学习书本知识。让学生感受到微生物在自己专业中是如何应用,引起学生对微生物学的兴趣,再讲解基本原理等重点和难点。

1.探讨式。借鉴慕课的教学方式,学习之前先提出问题或案例,要求学生课前进行学习,课堂上分组就问题或案例用微生物学知识进行讨论讨论。例如抗生素头孢的生产,在课前首先提出分组查阅头孢的生产过程、生产菌株,产生的机理,生产过程中微生物需要如何控制,如何确定药品的质量等内容,再回到课堂就自己查阅到的知识与同学交流、探讨。以此活跃课堂气氛、引起学生浓厚的兴趣。对于学生不懂的知识,充分利用学生已有的知识逐步引导学生理解,取得了很好的教学效果。

2.研究式。教学过程中注意将最新的研究引入到教学中,丰富和更新教学内容,提高教学效果。通过建立以科研辅助教学,以教学促进科研的互补的模式。引导学生培养科研思维、学习科学研究方法。鼓励有兴趣的学生参加教师的科研项目,参与锻炼动手操作,发现问题、解决问题的能力,提高学生的科研素质。

3.自学式。对于内容相对简单,学生容易理解,并且有较多获得渠道的部分章节选择由学生自学,利用少量的课堂时间,让学生上讲台讲解自己学习的知识。既可以促进学生自主学习的兴趣,同时还能锻炼学生表达能力、语言组织能力,帮助学生克服怯场或胆小的问题,提高学生的自信。

四、多样化教学手段

根据微生物学的特点,在教学过程中借用现代化手段,帮助学生理解。将文字、图片、动画、视频、声音等手段将内容简洁、直观地展现在学生面前。节约时间的同时进一步提高学生学习兴趣。

五、考核

通过教学内容的选择,教学方法的搭配虽然能在一定程度上提高学生学习兴趣,促进学生自主学习;但尚不足帮助学生合理分配学习压力。需要通过合理设置考核方式、考核内容,将学习压力分散到学期的各个时段。考核分为平时考核与期末考核两部分,比例为平时考核50%;期末考核50%。平时考核中包括4次课堂考核占50%,平时作业,课堂讨论,课堂讲解,考勤、平时回答问题分别占10%;期末考核包括期末笔试和实验考核分别占70%和30%。实验考核通过期末操作考核体现。可提高学生对实验的重视。