我們?cè)趯W(xué)習(xí)和日常檢驗(yàn)工作中經(jīng)常說(shuō)到的“pH”或“pH值”,其官方定義的名稱(chēng)是氫離子濃度指數(shù)(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(duì)數(shù)的負(fù)值,即-lg[H+]。
培養(yǎng)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(lèi)微生物的抑菌劑)、鑒定或保持其活力的物質(zhì),而培養(yǎng)基的pH值是商品化脫水合成培養(yǎng)基質(zhì)量控制的重要理化指標(biāo)之一,微生物的生長(zhǎng)不僅依賴(lài)豐富的營(yíng)養(yǎng),還需要在適宜的pH值范圍內(nèi)才能正常生長(zhǎng)繁殖或體現(xiàn)其生化特性。因此,制備好的培養(yǎng)基pH值是否符合要求對(duì)于我們微生物檢驗(yàn)有很重要的影響。
一、影響培養(yǎng)基pH的因素有哪些呢?
1、培養(yǎng)基的稱(chēng)量和溶解
按照標(biāo)簽用法中稱(chēng)量數(shù)稱(chēng)取培養(yǎng)基,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整配制體積。先加適量水,充分混合完全溶解,不可有團(tuán)塊,再加水至所需量。
國(guó)內(nèi)外大多數(shù)培養(yǎng)基廠家的用法上都標(biāo)明:滅菌前需要進(jìn)行加熱煮沸至完全溶解。這是因?yàn)榧訜嶂蠓泻螅囵B(yǎng)基溶解較為均勻。如果滅菌前未進(jìn)行加熱滅菌,容易導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH值變化不穩(wěn)定,特別是含有瓊脂的培養(yǎng)基。
? ? ? ?培養(yǎng)基配制用水應(yīng)滿(mǎn)足GB4789.28-2013中關(guān)于水質(zhì)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(dǎo)致培養(yǎng)基pH值出現(xiàn)偏差。
圖1 GB4789.28-2013 3.3.2?水
圖2?水質(zhì)的電阻率
2、培養(yǎng)基的滅菌
應(yīng)按照培養(yǎng)基標(biāo)簽上的滅菌條件進(jìn)行滅菌,目前常見(jiàn)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(guò)程的持續(xù)時(shí)間會(huì)不同。小型滅菌鍋或裝載較少時(shí),滅菌時(shí)間較快,而一些大型滅菌鍋或裝載較滿(mǎn)時(shí),滅菌時(shí)間較長(zhǎng)。滅菌時(shí)間的長(zhǎng)短勢(shì)必會(huì)對(duì)培養(yǎng)基的pH值造成一定程度的影響,特別是對(duì)于一些含糖量較高的培養(yǎng)基,其直接感官表現(xiàn)就是培養(yǎng)基顏色的加深。因此,在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí),應(yīng)進(jìn)行滅菌工藝驗(yàn)證(定期使用生物指示劑進(jìn)行驗(yàn)證),且注意裝載量及物品分布,滅菌后要采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行冷卻,以防過(guò)度加熱。
圖3?KINTEK品牌??
壓力蒸汽滅菌生物指示劑(自含式)
3、培養(yǎng)基的保溫及復(fù)溶
進(jìn)行傾注的培養(yǎng)基一般滅菌后會(huì)進(jìn)行保溫,目前實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的保溫設(shè)備是水浴鍋和保溫箱。但長(zhǎng)時(shí)間的保溫會(huì)影響培養(yǎng)基的pH值,一般建議在50℃左右不超過(guò)4h,最長(zhǎng)放置時(shí)間不能超過(guò)8h。
已凝固的培養(yǎng)基如使用需要復(fù)溶(已添加附加實(shí)際的培養(yǎng)基不能復(fù)溶),但加熱的過(guò)程相當(dāng)于增加了培養(yǎng)基的受熱時(shí)間,培養(yǎng)基的pH值會(huì)受到一定程度的影響。因此,復(fù)溶后的培養(yǎng)基,pH值不能作為驗(yàn)收依據(jù)。
4、測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得,在標(biāo)準(zhǔn)溫度(25℃)和壓力下,水分子電離出的H?和OH?數(shù)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(shù)定義為KW=[H+]·[OH-],其中,KW稱(chēng)作水的離子積常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積,KW只隨溫度變化而變化,是溫度常數(shù)。溫度升高時(shí),溶液中的離子游離數(shù)增多,pH值降低;反之,當(dāng)溫度降低時(shí),離子游離減少,pH值升高。
培養(yǎng)基的pH值指的是滅菌后冷卻至25℃時(shí)的測(cè)量值(GB4789.28-2013)。即便市售有些pH計(jì)具備溫度補(bǔ)償功能,也應(yīng)該以實(shí)測(cè)溫度25±0.5℃時(shí)的測(cè)量結(jié)果為準(zhǔn)。
圖4?GB4789.28-2013 3.3.4
5、電極
pH電極根據(jù)所測(cè)樣品的種類(lèi)不同大概有上百種之多,微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)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(zhǔn)過(guò)程等因素的影響,pH計(jì)的準(zhǔn)確度也會(huì)存在一定的誤差,且不可避免。
二、如何正確測(cè)量pH值呢?
1、pH計(jì)的校正
按儀器使用說(shuō)明對(duì)pH計(jì)進(jìn)行校正。
2、pH值的測(cè)定及調(diào)整
(1)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)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(cè)樣品中,待顯示穩(wěn)定后,讀取樣品的測(cè)量值,報(bào)告小數(shù)點(diǎn)后一位;
(3)更換待測(cè)樣品時(shí),用蒸餾水或去離子水沖洗pH電極并擦干。
(4)必要時(shí)在滅菌前進(jìn)行pH值調(diào)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(diào)整培養(yǎng)基的pH。如需滅菌后進(jìn)行調(diào)整,則使用滅菌或除菌的溶液。
參考標(biāo)準(zhǔn)
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