芽胞
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芽胞（spore）
在一定條件下，芽胞桿菌屬（如炭疽桿菌）及梭狀芽胞桿菌屬（如破傷風(fēng)桿菌、氣性壞疽病原菌）能在菌體內(nèi)形成一個(gè)折光性很強(qiáng)的不易著色小體，稱為內(nèi)芽胞（endospore），簡(jiǎn)稱芽胞。芽胞一般只在動(dòng)物體外才能形成，并受環(huán)境影響，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)缺乏，特別是碳源、氮源或磷酸鹽缺乏時(shí)，容易形成芽
胞。不同細(xì)菌開成芽胞還需不同的條件，如炭疽桿菌須在有氧條件下才能形成芽胞。成熟的芽胞可被許多正常代謝物如丙氨酸、腺苷、葡萄糖、乳酸等激活而發(fā)芽，先是芽胞酶活化，皮質(zhì)層及外殼迅速解聚，水分進(jìn)入，在合適的營(yíng)養(yǎng)和溫度條件下，芽胞的核心向外生長(zhǎng)成繁殖體，開始發(fā)育和分裂繁殖。芽胞并非細(xì)菌的繁殖體，而是處于代謝相對(duì)靜止的休眠休態(tài)，以維持細(xì)菌生存的持久體。
芽胞含水量少（約40%），蛋白質(zhì)受熱不易變性。芽胞具有多層厚而致密的胞膜，由內(nèi)向外依次為核心、內(nèi)膜、芽胞壁、皮質(zhì)、外膜、芽胞殼和芽胞外衣（圖2-10）。特別是芽胞殼，無通透性，有保護(hù)作用，能阻止化學(xué)品滲入。芽胞形成時(shí)能合成一些特殊的酶，這些酶較之繁殖體中的酶具有更強(qiáng)的耐熱性。芽胞核心和皮質(zhì)層中含有大量吡啶二羧酸（dipicolinic acid,dpa）,占芽胞干重的5～15%，是芽胞所特有的成分，在細(xì)菌繁殖體和其他生物細(xì)胞中都沒有。dpa能以一種現(xiàn)尚不明的方式，使芽胞的酶類具有很高的穩(wěn)定性。芽胞形成過程中很快合成dpa，同時(shí)也獲得耐熱性。芽胞呈圓形或橢圓形，其直徑和在菌體內(nèi)的位置隨菌種而不同，例如，炭疽桿菌的芽胞為卵圓形、比菌體小，位于菌體中央；破傷風(fēng)桿菌芽胞正圓形、比菌體大，位于頂端，如鼓槌狀。這種形態(tài)特點(diǎn)有助于細(xì)菌鑒別（圖2-11）。芽胞在自然界分布廣泛，因此要嚴(yán)防芽胞污染傷口、用具、敷料、手術(shù)器械等。芽胞的抵抗力強(qiáng)，對(duì)熱力、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑等理化因素均有強(qiáng)大的抵抗力，用一般的方法不易將其殺死。有的芽胞可耐100℃沸水煮沸數(shù)小時(shí)。殺滅芽胞最可靠的方法是高壓蒸汽滅菌。當(dāng)進(jìn)行消毒滅菌時(shí)往往以芽胞是否被殺死作為判斷滅菌效果的指標(biāo)。
芽胞：某些細(xì)菌在一定的環(huán)境條件下，能在菌體內(nèi)部形成一個(gè)圓形或卵圓形小體，是細(xì)菌的休眠方式，稱為內(nèi)芽胞（endospore），簡(jiǎn)稱芽胞（spore）。產(chǎn)生芽胞的細(xì)菌都是革蘭陽性菌。
繁殖體：與芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體稱為繁殖體。
芽胞的形成與發(fā)芽
芽胞形成條件：一般只在動(dòng)物體外才能形成，其形成條件引菌種而異。有的要在需氧條件下形成（如炭疽芽胞桿菌），有的則相反（如破傷風(fēng)桿菌）；多數(shù)芽胞形成是在營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，但也有例外（如蘇云金桿菌）。
芽胞生物學(xué)特性
折光性強(qiáng)，不易著色。大小、形狀、位置因菌種而易，有重要的鑒別價(jià)值。（圖1-3）
芽胞的結(jié)構(gòu)
成熟的芽胞由多層膜結(jié)構(gòu)組成，帶有完整的核質(zhì)、酶系統(tǒng)和合成菌體組分的結(jié)構(gòu)，保存有細(xì)菌的全部生命必須物質(zhì)。
發(fā)芽：在芽胞形成后，可由于某些因素的刺激作用（如機(jī)械力、熱等），破壞其芽胞殼，并供給水分和營(yíng)養(yǎng)，芽胞即可發(fā)芽，形成新的菌體。在細(xì)菌形成芽胞再發(fā)芽的過程中，細(xì)菌數(shù)量并未增加，故芽胞不是細(xì)菌的繁殖方式。（圖）
功能：
增加了細(xì)菌對(duì)外界不良環(huán)境的抵抗力。芽胞賦予細(xì)菌對(duì)多種理化因素（如熱力、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑等）強(qiáng)大的抵抗力，使細(xì)菌在惡劣的環(huán)境中得以長(zhǎng)期保持活性。雖然芽胞不能直接引起疾病，但其強(qiáng)大的抵抗力可使病原菌有機(jī)會(huì)存活下來并在適當(dāng)條件下致病。
芽胞抵抗力強(qiáng)大的原因有三：
1.芽胞含水量少，蛋白質(zhì)受熱后不易變性；
2.芽胞具有多層致密的厚膜，理化因素不易透入；
3.芽胞中含有一種特有的化學(xué)組分吡啶二羧酸（DPA），DPA與鈣結(jié)合生成的鈣鹽能提高芽胞中各種酶的熱穩(wěn)定性。
判斷滅菌效果的指標(biāo)：因芽胞的抵抗力遠(yuǎn)較繁殖體強(qiáng)，故而當(dāng)進(jìn)行消毒滅菌時(shí)可將芽胞是否被殺死作為判斷滅菌是否徹底的指標(biāo)。
應(yīng)用
①滅菌的指標(biāo)
②細(xì)菌鑒別
由于芽胞的各種特殊構(gòu)造，在一般程度上，芽胞代表著生物學(xué)上滅菌難度的最高點(diǎn)，因此常以滅芽胞的指標(biāo)作為微生物滅菌的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室一般采用高壓蒸汽滅菌，分為兩種方式：120℃，保持20min；115℃，保持20min.。前者作為一般培養(yǎng)基的滅菌方式，后者為含糖培養(yǎng)基的滅菌。
鑒別芽胞的方式有專門額染色方式：芽胞染色法。
方法是：
)制備苗液：加1-2滴無菌水于小試管中，用接種環(huán)從斜面上挑取2-3環(huán)的菌體于試管中并充分打勻，制成濃稠的菌液。2)加染色液：加5％孔雀綠水溶液2-3滴于小試管中，用接種環(huán)攪拌使染料與菌液充分混合。 3)加熱：將此試管浸于沸水浴(燒杯)，加熱15-20min。 4)涂片：用接種環(huán)從試管底部挑數(shù)環(huán)菌液于潔凈的載玻片上，做成涂面晾干。 5)固定：將涂片通過酒精燈火焰3次。 6)脫色：用水洗直至流山的水中無孔雀綠顏色為止。 7)復(fù)染：加番紅水溶液染色5min后，傾去染色液，不用水洗直接用吸水紙吸干。8)鏡檢：先低倍，再高倍，最后用油鏡觀察。結(jié)果：芽胞呈綠色，芽胞囊和菌體為紅色。(2)Schaeffer與Fulton氏染色法1)涂片：按常規(guī)方法將待檢細(xì)菌制成一薄的涂片。2)晾干固定：待涂片晾干后在酒精燈火焰上通過2-3 次3)染色： ①加染色液：加5％孔雀綠水溶液于涂片處(染料以鋪滿涂片為度)，然后將涂片放在銅板上，用酒精燈火焰加熱至染液冒蒸汽時(shí)開始計(jì)算時(shí)間，約維持15-20mm。加熱過程中要隨時(shí)添加染色液，切勿讓標(biāo)本干涸(加熱時(shí)溫度不能太高)。 ②水洗：待破片冷卻后，用水輕輕地沖洗，直至流出的水中無染色液為止。 ③復(fù)染：用番紅液染色5m。 ④水洗、晾干或吸干。 ⑤鏡檢：先低倍，再高倍，最后在油鏡下觀察。 結(jié)果：芽胞呈綠色，菌體為紅色。
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