本發(fā)明涉及一種牛支原體培養(yǎng)基及其制備方法,確切講是一種其組分中包括有:PPLO肉湯、丙酮酸鈉、葡萄糖、新鮮酵母浸出液、馬血清、青霉素、酚紅、去離子水的牛支原體培養(yǎng)基及其制備方法。
背景技術(shù):
牛支原體(Mycoplasma bovis,M.bovis)能夠引起牛肺炎、關(guān)節(jié)炎、乳房炎、角膜結(jié)膜炎、耳炎、生殖道炎癥、流產(chǎn)與不孕等多種疾病。該病原引起的疾病在全世界范圍流行并造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。牛支原體是牛呼吸疾病綜合征的主要病因。我國自2008年首次從湖北省爆發(fā)壞死性肺炎肉牛身上分離到牛支原體以來,隨后在全國多個(gè)省市地區(qū)不斷有牛支原體病例的報(bào)道,現(xiàn)今牛支原體在我國已成普遍感染狀態(tài),牛支原體也已經(jīng)成為威脅我國養(yǎng)牛業(yè)的重要病原之一。
牛支原體病的防控需要綜合防控措施,疫苗免疫是預(yù)防控制牛支原體病發(fā)生的一個(gè)重要手段,而優(yōu)質(zhì)高效疫苗需要優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)基作為支撐。目前牛支原體的培養(yǎng)基主要有牛心湯培養(yǎng)基、改良KM2培養(yǎng)基、改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基等?,F(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體存在培養(yǎng)時(shí)間較長、活菌滴度較低、繁殖能力較差等問題。此外,現(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)基中血清含量普遍在10%~20%之間,不僅增加了制苗成本,過量的血清制備的疫苗無疑增加了異源體對(duì)牛體的過敏應(yīng)激反應(yīng),最終影響疫苗的免疫效果。單純降低現(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)基中血清含量會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)牛支原體抗原滴度低10~100倍左右,既達(dá)不到免疫所需抗原劑量,又需提高濃縮倍數(shù),實(shí)際上增加了生產(chǎn)成本。
中國發(fā)明專利2011100012310公開一種豬肺炎支原體培養(yǎng)基及其制備方法,該專利的基礎(chǔ)培養(yǎng)基組成成分為:腦心浸液、乳清蛋白水解物、PPLO肉湯、酵母浸粉、示蛋白胨、硫代硫酸鈉、Hank’s液、丙酮酸鈉、0.1%酚紅溶液、青霉素和去離子水,以使用前加入140~200ml的健康馬血清,并需要再加入瓊脂。根據(jù)其公開的內(nèi)容,用該專利的培養(yǎng)基培養(yǎng)的豬肺炎支原體培養(yǎng)基活菌滴度可達(dá)1×109CCU/ml~1×1010CCU/ml,并且具有支原體生長速度快、分離的敏感性強(qiáng),制備方法工藝簡單,可操作性強(qiáng),適合工業(yè)化大生產(chǎn)的特點(diǎn)。
中國發(fā)明專利申請(qǐng)2015100244778公開的一種山羊支原體山羊肺炎亞種體外培養(yǎng)基由:PPLO肉湯21g/L,葡萄糖2g/L,丙酮酸鈉2g/L,質(zhì)量體積比25%的酵母浸液100ml/L,0.4%的酚紅0.18ml/L,滅活馬血清100mL/L,及水溶解的青霉素200IU/ml構(gòu)成,其pH值為7.4~7.6。采用該培養(yǎng)基培養(yǎng)山羊支原體山羊肺炎亞種,56小時(shí)生長滴度可達(dá)到4×109ccu,在達(dá)到原有培養(yǎng)基生長滴度的同時(shí),培養(yǎng)時(shí)間縮短10小時(shí),同時(shí)可以降低培養(yǎng)基的成本。
但由于上述專利用于培養(yǎng)豬肺炎支原體和山羊支原體山羊肺炎亞種,培養(yǎng)牛支原體滴度均不高于109 CCU/ml;此外,上述專利所需用的馬血清量較大,馬血清含量均在10%及以上;因此,開發(fā)高效的牛支原體低血清培養(yǎng)基已成為牛支原體疫苗研究和生產(chǎn)中急需解決的重要問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足的牛支原體低血清高效培養(yǎng)基,本發(fā)明另一目的是提供該培養(yǎng)基的制備方法。
本發(fā)明的這種牛支原體培養(yǎng)基由基礎(chǔ)培養(yǎng)基和輔助培養(yǎng)基混合構(gòu)成,其中每升的培養(yǎng)基內(nèi)的基礎(chǔ)培養(yǎng)基的組成為:
(1)PPLO肉湯 22.0~24.0g
(2)丙酮酸鈉 5.0~6.0g
(3)葡萄糖 6.0~8.0g
(4)質(zhì)量濃度為1%的酚紅 2.0~2.5ml
(5)去離子水750 ml;
輔助培養(yǎng)基的組成為:
(6)質(zhì)量濃度為25%的新鮮酵母浸出液 110~120ml
(7)質(zhì)量濃度為3%的L-谷氨酰胺16~17 ml
(8)質(zhì)量濃度為10%的L-半胱氨酸4.0~6.0 ml
(9)質(zhì)量濃度為15%的水解乳蛋白 32.0~35.0 ml
(10)青霉素 (20萬IU/ml) 0.25 ml
(11)無菌馬血清50 ml
培養(yǎng)基的pH值為7.2~7.4。
本發(fā)明的牛支原體培養(yǎng)基制備方法為:將基礎(chǔ)培養(yǎng)基的組分逐一溶入750ml去離子水中,115℃高壓滅菌20min后晾至室溫備用;將輔助培養(yǎng)基的各組分分別經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后充分混合;無菌條件下,將基礎(chǔ)培養(yǎng)基和輔助培養(yǎng)基混合,用滅菌水補(bǔ)齊定容至1000ml,用滅菌的1M NaOH(4 g溶于100 ml去離子水)調(diào)pH值到7.2-7.4,充分搖勻,分裝,置4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
本發(fā)明的牛支原體低血清高效培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體可在牛支原體疫苗抗原制備中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的牛支原體低血清高效培養(yǎng)基根據(jù)牛支原體的生長特性,通過對(duì)不同的碳源、氮源、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、膽固醇等諸多營養(yǎng)組分的組合進(jìn)行篩選,同時(shí)對(duì)培養(yǎng)基的pH值、滲透壓、離子強(qiáng)度等進(jìn)行了比較分析,研究出了適合培養(yǎng)牛支原體的低血清高效培養(yǎng)基。該培養(yǎng)基中PPLO肉湯是支原體生長基礎(chǔ)液;丙酮酸鈉可作為支原體培養(yǎng)中的替代碳源;培養(yǎng)基中的葡萄糖為牛支原體生長提供能量;通過添加新鮮酵母浸出液,為牛支原體生長提供所需的氮源、維生素及微量元素等營養(yǎng)成分;添加L-谷氨酰胺可促進(jìn)微生物代謝、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成;添加L-半胱氨酸和水解乳蛋白為牛支原體生長提供合適的氨基酸;通過添加少量馬血清,向牛支原體提供生長所需的膽固醇和必需的飽和或不飽和脂肪酸;通過添加青霉素可抑制雜菌生長,對(duì)支原體無抑制效果,可避免培養(yǎng)基污染和延長培養(yǎng)基保存時(shí)間;添加酚紅作為pH值指示劑,可判斷支原體的生長狀況。該培養(yǎng)基的配方中除基本成份外,在培養(yǎng)基中還添加了新鮮酵母浸出液、L-谷氨酰胺、L-半胱氨酸和水解乳蛋白,上述成分的添加既能減少血清用量,還明顯提高了牛支原體的活菌滴度;經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí),未添加之前活菌滴度為108-109 CCU/ml,添加之后活菌滴度可達(dá)1010 CCU/ml。而本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于培養(yǎng)基中低血清含量,培養(yǎng)基中血清用量僅為5%,是現(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)基血清含量的1/2~1/4;用本發(fā)明方法制備的牛支原體半成品菌液滴度達(dá)1010 CCU/ml,活菌滴度明顯高于改良KM2培養(yǎng)基(107 CCU/ml)、牛心湯培養(yǎng)基(108 CCU/ml)和改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基(108~109CCU/ml)。牛支原體低血清高效培養(yǎng)基大大減輕了疫苗中異源體血清對(duì)牛體的過敏應(yīng)激反應(yīng),提高了生物安全,也提高了活菌菌液滴度,降低了生產(chǎn)成本,為牛支原體優(yōu)質(zhì)疫苗的研制奠定了基礎(chǔ)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
1、本發(fā)明培養(yǎng)基的制備:
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:
(1)PPLO肉湯22.0 g
(2)丙酮酸鈉5.0 g
(3)葡萄糖6.0 g
(4)質(zhì)量濃度為1%的酚紅2.0 ml
(5)去離子水750ml。
115℃滅菌20min,待冷卻后,在無菌條件下加入下列輔助培養(yǎng)基成分,制成本發(fā)明培養(yǎng)基。
輔助培養(yǎng)基:
(6)質(zhì)量濃度為25%的新鮮酵母浸出液110 ml
(7)質(zhì)量濃度為3%的L-谷氨酰胺17.0 ml
(8)質(zhì)量濃度為10%的L-半胱氨酸5.0 ml
(9)質(zhì)量濃度為15%的水解乳蛋白 33.0 ml
(10)青霉素 (20萬IU/ml) 0.25ml
(11)無菌馬血清50 ml
將基礎(chǔ)培養(yǎng)基中(1)~(4)成分逐一溶入750ml去離子水(5)中,115℃高壓滅菌20min后晾至室溫備用。將輔助培養(yǎng)基的(6)~(11)成分分別經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后充分混合;無菌條件下,將基礎(chǔ)培養(yǎng)基和輔助培養(yǎng)基混合,用滅菌水補(bǔ)齊定容至1000ml,用滅菌的1M NaOH(4 g溶于100 ml去離子水)調(diào)pH值到7.2-7.4,充分搖勻,分裝,置4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2、質(zhì)量濃度為25%的新鮮酵母浸出液的制備方法為:
取鮮酵母500 g,加入去離子水2000 ml中,攪拌溶解,用濃鹽酸:去離子水以=1:1(體積比)調(diào)pH值至4.5-5.0,80℃水?。ㄆ績?nèi)溫度)30分鐘,3000 轉(zhuǎn)/分離心20分鐘,取上清液。將上清液用1 M NaOH(4 g溶于100 ml去離子水)調(diào)pH值至7.8-8.0,煮沸,置室溫放涼后用雙層濾紙過濾,再補(bǔ)去離子水至2000 ml,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
3、質(zhì)量濃度為1%的酚紅溶液的配制:
稱取酚紅1.0 g,置玻璃研缽中,逐滴加入0.1M NaOH(0.4 g溶于10 ml去離子水),研磨至完全溶解。將溶解的酚紅吸入100 ml量瓶中,用去離子水小心洗下研缽中殘留酚紅液至量瓶中,最后補(bǔ)加去離子水至100 ml。
實(shí)施例2:
本發(fā)明培養(yǎng)基的制備:
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:
(1)PPLO肉湯22.0 g
(2)丙酮酸鈉5.0 g
(3)葡萄糖8.0 g
(4)1%酚紅2.0 ml
(5)去離子水750ml。
115℃滅菌20min,待冷卻后,在無菌條件下加入下列輔助培養(yǎng)基成分,制成本發(fā)明培養(yǎng)基。
輔助培養(yǎng)基:
(6)25%新鮮酵母浸出液120 ml
(7)質(zhì)量濃度為3%的L-谷氨酰胺17.0 ml
(8)質(zhì)量濃度為10%的L-半胱氨酸5.0 ml
(9)質(zhì)量濃度為15%水解乳蛋白33.0 ml
(10)青霉素 (20萬IU/ml) 0.25ml
(11)無菌馬血清50 ml
將基礎(chǔ)培養(yǎng)基中(1)~(4)成分逐一溶入750ml去離子水(5)中,115℃高壓滅菌20min后晾至室溫備用。將輔助培養(yǎng)基的(6)~(11)成分分別經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后充分混合;無菌條件下,將基礎(chǔ)培養(yǎng)基和輔助培養(yǎng)基混合,用滅菌水補(bǔ)齊定容至1000ml,用滅菌的1M NaOH(4 g溶于100 ml去離子水)調(diào)pH值到7.2-7.4,充分搖勻,分裝,置4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
對(duì)比試驗(yàn)
應(yīng)用本發(fā)明培養(yǎng)基、改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基、牛心湯培養(yǎng)基和改良KM2培養(yǎng)基對(duì)牛支原體PG45株進(jìn)行了比較試驗(yàn),試驗(yàn)及結(jié)果如下。
一、培養(yǎng)基制備
1、本發(fā)明培養(yǎng)基的制備
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:
(1)PPLO肉湯22.0 g
(2)丙酮酸鈉5.0 g
(3)葡萄糖6.0 g
(4)質(zhì)量濃度為1%的酚紅2.5 ml
(5)去離子水750ml。
115℃滅菌20min,待冷卻后,在無菌條件下加入下列輔助培養(yǎng)基成分,制成本發(fā)明培養(yǎng)基。
輔助培養(yǎng)基:
(6)質(zhì)量濃度為25%的新鮮酵母浸出液110 ml
(7)質(zhì)量濃度為3%的L-谷氨酰胺16.7 ml
(8)質(zhì)量濃度為10%的L-半胱氨酸5.0ml
(9)質(zhì)量濃度為15%的水解乳蛋白 33.0 ml
(10)青霉素 (20萬IU/ml) 0.25ml
(11)無菌馬血清50 ml
將基礎(chǔ)培養(yǎng)基中(1)~(4)成分逐一溶入750ml去離子水(5)中,115℃高壓滅菌20min后晾至室溫備用。將輔助培養(yǎng)基的(6)~(11)成分分別經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后充分混合;無菌條件下,將基礎(chǔ)培養(yǎng)基和輔助培養(yǎng)基混合,用滅菌水補(bǔ)齊定容至1000ml,用滅菌的1M NaOH(4 g溶于100 ml去離子水)調(diào)pH值到7.2-7.4,充分搖勻,分裝,置4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2、改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基的配制
基礎(chǔ)液:
PPLO肉湯21.0 g
丙酮酸鈉2.0 g
葡萄糖1.0 g
0.4%酚紅4.5 ml
去離子水700ml。
115℃高壓滅菌20min。
培養(yǎng)基:
基礎(chǔ)液 700ml
25%新鮮酵母浸出液100 ml
青霉素(20萬IU/ml)1ml
10%醋酸鉈1 ml
無菌馬血清200 ml
混合后用滅菌的1M NaOH調(diào)pH值到7.4,經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后分裝備用。
3、牛心湯培養(yǎng)基的配制
1%水解乳蛋白Hank’s液562.5 ml
牛心湯337.5 ml
25%新鮮酵母浸出液20 ml
青霉素(20萬IU/ml)1ml
1%酚紅2.5 ml
10%醋酸鉈1 ml
無菌馬血清100 ml
混合后用滅菌的1M NaOH調(diào)pH值到7.4,經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后分裝備用。
4、改良KM2培養(yǎng)基的配制
MEM 5 g
葡萄糖0.4 g
丙酮酸鈉0.2 g
水解乳蛋白5.1 g
1%酚紅2.5 ml
25%新鮮酵母浸出液20 ml
青霉素(20萬IU/ml)1ml
10%醋酸鉈1 ml
無菌馬血清200 ml
混合,用去離子水定容至1000ml,用滅菌的1M NaOH調(diào)pH值到7.4,經(jīng)0.22 微米濾膜濾過除菌后分裝備用。
二、牛支原體的培養(yǎng)
將牛支原體PG45株(購自美國菌種保藏中心ATCC,編號(hào)ATCC 25523)分別接種本發(fā)明培養(yǎng)基(血清含量為5%)、牛心湯培養(yǎng)基(血清含量為10%)、改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基(血清含量為20%)和改良KM2培養(yǎng)基(血清含量為20%),種子繼代復(fù)壯后,分別按10% (V/V) 的比例接種對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基,37℃恒溫培養(yǎng),當(dāng)培養(yǎng)基的顏色變黃、pH值由7.4 降至6.8~6.9 時(shí),無菌取出培養(yǎng)物。
三、檢測
活菌滴度(CCU)測定。方法如下:取12支試管,每管加對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基4.5 ml,在第1管中加入0.5 ml生長良好的牛支原體培養(yǎng)物,用振蕩器充分混勻,換新的移液管,從第1管吸取0.5 ml加入到第2管中,依次進(jìn)行10倍稀釋至第11管,第11管中棄去0.5 ml培養(yǎng)液;得到培養(yǎng)液的稀釋度分別為10-1-10-11,第12管為對(duì)應(yīng)培養(yǎng)基對(duì)照。試驗(yàn)管設(shè)3個(gè)重復(fù)。將試管置37℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng),每天觀察顏色變化,連續(xù)觀察10天,發(fā)生顏色變化的最高稀釋度即為該培養(yǎng)物的活菌滴度,用顏色變化單位(CCU)表示。試驗(yàn)重復(fù)3次。
四、試驗(yàn)結(jié)果:
牛支原體接種4種培養(yǎng)基3次生長試驗(yàn)CCU測定結(jié)果見表1。
經(jīng)3次試驗(yàn)結(jié)果顯示,在同樣條件下,使用本發(fā)明培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體的生長時(shí)間為1天,改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體的生長時(shí)間為1天,牛心湯培養(yǎng)基和改良KM2培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體的生長時(shí)間為2天;改良Thiaucourt’s培養(yǎng)基3次CCU測定結(jié)果為108~109CCU/ml,牛心湯培養(yǎng)基3次CCU測定結(jié)果均為108 CCU/ml,改良KM2培養(yǎng)基3次CCU測定結(jié)果均為107 CCU/ml。使用本發(fā)明培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體,3次CCU測定結(jié)果均為1010 CCU/ml(表1),明顯高于現(xiàn)有技術(shù)培養(yǎng)基培養(yǎng)牛支原體的活菌滴度。結(jié)果說明,本發(fā)明的牛支原體培養(yǎng)基具有血清含量低、生長迅速和活菌滴度高的特點(diǎn)。