双料发酵管在微生物检测中的应用与原理

一、引言

  在微生物学实验技术体系中，发酵管作为一种基础实验室仪器，凭借结构简单、操作便捷的特点，成为微生物分离、鉴定和计数的核心工具。其中，双料发酵管因独特的培养基设计，在微生物富集培养与初筛实验中发挥着不可替代的作用。本文将从双料发酵管的结构特征、“双料”原理、典型培养基应用及其实验操作要点展开综述，揭示这一基础仪器在微生物检测领域的重要价值。

二、双料发酵管的结构与“双料”核心原理

  发酵管本质上是一种特殊形态的试管，其结构通常由主发酵管和侧管（或倒置小导管）两部分组成。主发酵管为柱状容器，用于容纳培养基和待检测样品；侧管多为倒置的小玻璃管，开口朝下插入主发酵管内，主要功能是观察微生物发酵过程中是否产生气体——当微生物代谢产生气体时，侧管内的空气被排出，形成气泡或液体柱，这是判断微生物代谢特征的关键指标。

  “双料”的核心定义源于培养基的浓度设计，双料发酵管中的培养基营养成分浓度为单料培养基的两倍。在配制过程中，蛋白胨、碳水化合物（如葡萄糖、乳糖）、无机盐（如氯化钠）等关键营养物质的用量均按照单料配方加倍，而pH缓冲体系（如磷酸二氢钾、磷酸氢二钠）和指示剂（如溴甲酚紫、酚红）的浓度则保持不变，以确保发酵环境稳定且便于观察代谢产物变化。这种高浓度营养设计的核心目的是为低浓度微生物样本提供“强化营养支持”，尤其适用于样品中目标菌数量极少的场景，通过营养富集促进微生物快速繁殖，提高检测灵敏度。

三、双料发酵管常用培养基类型及应用场景

  双料发酵管的应用依赖于特定功能的培养基，不同培养基针对的微生物类群和检测目标存在差异。以下为三类典型培养基及其应用场景：

1、双料乳糖发酵培养基——大肠菌群检测的“黄金标准”

  在食品卫生和水质安全检测中，大肠菌群作为粪便污染的指示菌，其检测结果直接反映样本的卫生质量。双料乳糖发酵培养基是大肠菌群初筛的核心工具，其配方以乳糖为碳源，蛋白胨提供氮源，溴甲酚紫作为pH指示剂（酸性条件下呈黄色，碱性条件下呈紫色）。

  检测时，将水样或食品匀浆样本接入双料乳糖发酵管，37℃培养24 h-48 h后观察：若培养基由紫变黄（产酸）且侧管出现气泡（产气），则判断为“初发酵阳性”，提示样本可能存在大肠菌群。由于自然样本中大肠菌群浓度通常较低，双料培养基的高营养浓度可显著提高目标菌的增殖效率，避免漏检。我国《生活饮用水卫生标准》（GB/T 5750.12-2023）明确规定，水质大肠菌群检测必须采用双料乳糖发酵管进行初筛。

2、双料葡萄糖发酵培养基——微生物代谢类型鉴定

  葡萄糖作为微生物最易利用的碳源之一，其发酵特性是微生物分类鉴定的重要依据。双料葡萄糖发酵培养基以葡萄糖替代乳糖，其余成分与乳糖发酵培养基类似，主要用于区分微生物的发酵类型及是否产酸产气。

  在临床微生物检测中，该培养基常用于肠道致病菌与非致病菌的初步鉴别。例如，大肠杆菌可在双料葡萄糖发酵管中快速产酸产气，而伤寒沙门氏菌虽能产酸但不产气，通过观察这一差异可缩小鉴定范围。此外，在环境微生物研究中，双料葡萄糖发酵管也常用于土壤、污水中功能性微生物的富集培养，为后续分离纯化奠定基础。

3、双料蛋白胨水培养基——吲哚试验的前置富集

  吲哚试验是检测微生物是否产生色氨酸酶的经典生化反应，而双料蛋白胨水培养基则是该试验的常用富集工具。其配方以高蛋白胨（浓度为单料的两倍）为核心，提供丰富的色氨酸底物，通过37℃培养促进微生物合成色氨酸酶。

  培养结束后，向双料发酵管中加入对二甲氨基苯甲醛试剂，若出现红色环则为吲哚阳性，提示微生物具有分解色氨酸的能力。这一方法在肠杆菌科细菌鉴定中不可或缺，例如大肠杆菌吲哚试验阳性，而产气肠杆菌则为阴性，双料培养基的高营养浓度可确保酶活性充分表达，提高试验准确性。

四、双料发酵管的实验操作要点与注意事项

  为确保检测结果的可靠性，双料发酵管的使用需遵循严格的操作规范：

  （1）双料培养基需经高压蒸汽灭菌，灭菌后趁热分装至发酵管，注意避免侧管内残留气泡，否则会干扰产气观察。

  （2）固体样品需均质化处理，液体样品接种量通常不超过发酵管容积的1/10，防止稀释培养基浓度至单料水平，失去富集效果。

  （3）根据目标微生物特性控制温度（如37℃适用于肠道菌，28℃适用于环境菌）和时间，避免培养不足或过度导致结果偏差。

  （4）产酸产气现象需在规定时间内观察，超过48 h可能因杂菌污染出现假阳性。

五、结语

  双料发酵管虽为结构简单的仪器，但其“高营养富集”的设计理念深刻体现了微生物检测中“精准适配”的原则。从水质安全的大肠菌群筛查到临床致病菌的生化鉴定，双料发酵管凭借低成本、高灵敏度的优势，至今仍是微生物实验室的基础工具。随着检测技术的发展，其与分子生物学方法的结合（如富集后直接进行PCR检测）进一步拓展了应用边界。深入理解双料发酵管的原理与应用，对于掌握微生物检测技术、保障公共卫生安全具有重要实践意义。

六、产品简介

  基于双料发酵管的优势，我公司提供多种双料发酵培养基干粉和即用型试管产品，举例介绍如下，供广大实验人员按需选择使用。

注:本文属海博生物原创,未经允许不得转载。

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