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        關于培養基pH值的那些事兒

        發布時間: 2023-11-20

        我們在學習和日常檢驗工作中經常說到的“pH”或“pH值”,其官方定義的名稱是氫離子濃度指數(hydrogen ion concentration),它是表示氫離子濃度的一種方法,代表水溶液中氫離子濃度(活度)的常用對數的負值,即-lg[H+]。


        培養基是指液體、半固體或固體形式的、含天然或合成成分,用于保證微生物繁殖(含或不含某類微生物的抑菌劑)、鑒定或保持其活力的物質,而培養基的pH值是商品化脫水合成培養基質量控制的重要理化指標之一,微生物的生長不僅依賴豐富的營養,還需要在適宜的pH值范圍內才能正常生長繁殖或體現其生化特性。因此,制備好的培養基pH值是否符合要求對于我們微生物檢驗有很重要的影響。


        一、影響培養基pH的因素有哪些呢?


        1、培養基的稱量和溶解


        按照標簽用法中稱量數稱取培養基,根據實驗需求調整配制體積。先加適量水,充分混合完全溶解,不可有團塊,再加水至所需量。


        國內外大多數培養基廠家的用法上都標明:滅菌前需要進行加熱煮沸至完全溶解。這是因為加熱煮沸后,培養基溶解較為均勻。如果滅菌前未進行加熱滅菌,容易導致培養基的pH值變化不穩定,特別是含有瓊脂的培養基。

        ? ? ? ?培養基配制用水應滿足GB4789.28-2013中關于水質的要求,如配制用水不佳:偏酸或偏堿,或含離子較多,都可能導致培養基pH值出現偏差。


        關于培養基pH值的那些事兒

        圖1 GB4789.28-2013 3.3.2?


        關于培養基pH值的那些事兒

        關于培養基pH值的那些事兒

        圖2?水質的電阻率



        2、培養基的滅菌


        應按照培養基標簽上的滅菌條件進行滅菌,目前常見的滅菌方式有兩種:濕熱滅菌(高壓滅菌)和煮沸滅菌。


        由于市售高壓蒸汽滅菌鍋性能存在一定差異,且受裝載需要滅菌物品的擺放及多少影響,滅菌過程的持續時間會不同。小型滅菌鍋或裝載較少時,滅菌時間較快,而一些大型滅菌鍋或裝載較滿時,滅菌時間較長。滅菌時間的長短勢必會對培養基的pH值造成一定程度的影響,特別是對于一些含糖量較高的培養基,其直接感官表現就是培養基顏色的加深。因此,在使用高壓蒸汽滅菌鍋時,應進行滅菌工藝驗證(定期使用生物指示劑進行驗證),且注意裝載量及物品分布,滅菌后要采用適當的方式進行冷卻,以防過度加熱。


        關于培養基pH值的那些事兒

        圖3?KINTEK品牌??

        壓力蒸汽滅菌生物指示劑(自含式)



        3、培養基的保溫及復溶


        進行傾注的培養基一般滅菌后會進行保溫,目前實驗室常見的保溫設備是水浴鍋和保溫箱。但長時間的保溫會影響培養基的pH值,一般建議在50℃左右不超過4h,最長放置時間不能超過8h。


        已凝固的培養基如使用需要復溶(已添加附加實際的培養基不能復溶),但加熱的過程相當于增加了培養基的受熱時間,培養基的pH值會受到一定程度的影響。因此,復溶后的培養基,pH值不能作為驗收依據。


        4、測量溫度


        水的電離受溫度影響,加酸、加堿都能抑制水的電離。實驗測得,在標準溫度(25℃)和壓力下,水分子電離出的H?和OH?數目在任何情況下始終是1×10-14,且兩種離子的濃度都是1×10-7mol/L ,即pH=7。水的離子積常數定義為KW=[H+]·[OH-],其中,KW稱作水的離子積常數,簡稱水的離子積,KW只隨溫度變化而變化,是溫度常數。溫度升高時,溶液中的離子游離數增多,pH值降低;反之,當溫度降低時,離子游離減少,pH值升高。


        培養基的pH值指的是滅菌后冷卻至25℃時的測量值(GB4789.28-2013)。即便市售有些pH計具備溫度補償功能,也應該以實測溫度25±0.5℃時的測量結果為準。


        關于培養基pH值的那些事兒

        圖4?GB4789.28-2013 3.3.4



        5、電極


        pH電極根據所測樣品的種類不同大概有上百種之多,微生物檢測實驗室常見的有三種,即液體電極、表面電極和固體電極。而受品牌、緩沖溶液配置、校準過程等因素的影響,pH計的準確度也會存在一定的誤差,且不可避免。


        二、如何正確測量pH值呢?


        1、pH計的校正

        按儀器使用說明對pH計進行校正。


        2、pH值的測定及調整


        (1)對樣品進行測量前,用去離子水或蒸餾水清洗pH電極并用吸水紙擦干電極;

        (2)將電極插入(表面電極需要使電極貼緊瓊脂表面)滅菌冷卻至25±0.5℃的待測樣品中,待顯示穩定后,讀取樣品的測量值,報告小數點后一位;

        (3)更換待測樣品時,用蒸餾水或去離子水沖洗pH電極并擦干。

        (4)必要時在滅菌前進行pH值調整,一般使用濃度約為40 g/L(約1 mol/L)的氫氧化鈉溶液或濃度約為36.5 g/L(約1mol/L)的鹽酸溶液調整培養基的pH。如需滅菌后進行調整,則使用滅菌或除菌的溶液。


        參考標準

        1、宋昌彥,施楊,盛滿鈺.影響培養基pH值穩定性的因素分析[J].中國衛生檢驗雜志, 2015(9):5.DOI:CNKI:SUN:ZWJZ.0.2015-09-054.

        2、趙貴明. 微生物培養基及其原材料質量控制[M].中國質檢出版社,2018.

        3、徐俊延.高壓蒸汽滅菌鍋使用中幾個應注意的問題[J].食用菌, 2011(3):2.DOI:10.3969/j.issn.1000-8357.2011.03.038.

        4、余芬,孫明波,沈偉,等.生物制品生產中6種常用液體培養基高壓滅菌前后的pH變化特征分析[J].中國藥品標準, 2015(3):5.DOI:CNKI:SUN:YPBZ.0.2015-03-007.

        5、BS EN ISO10523:2012? Water quality —Determination of pH

        6、GB5009.237—2016? 食品pH值的測定

        7、GB/T9724-2007? 化學試劑pH值測定通則

        8、GB/T11165-2005 ?實驗室pH計

        9、GB4789.28-2013? 培養基和試劑的質量要求



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