藻類培養手法を介して列挙

Environmental Microbiology

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Overview

ソース: ドクターペッパー イアン博士チャールズ Gerba - アリゾナ大学所
示す著者: ブラッドリー ・ シュミッツ

藻類は、1 つの共通の特徴、すなわち光合成色素の保有微生物の非常に異種のグループです。環境、水で成長して、藻類によってプールの所有者に問題が発生します。藻類も海面、湖や貯水池、アオコの毒素を解放するためなどで問題が発生します。最近では、藻が藻類バイオ燃料によるエネルギーの新しい源として評価されています。青緑色藻類、シアノ バクテリアに分類される細菌実際に。シアノ バクテリアは光合成、だけでなく、また大気中の窒素ガスを修正する能力を持っています。他の藻類は真核生物、海草のような複雑な多細胞生物の単細胞生物に至るです。緑の藻、euglenoids、渦鞭毛藻、黄金の褐藻、珪藻、褐藻、紅藻が含まれます。土壌、藻類の人口が頻繁に 10 グラムあたり6 。これらの数字は、光合成に必要な日光が地表面下まで突き通すことができないので、主に細菌、放線菌、糸状菌の対応する番号より低いです。

藻は光合成であるため光合成・炭酸ガス、バイオマスの炭素からエネルギーを得る彼ら育てることができる完全無機栄養素と有機炭素基板なしで構成される成長媒体。有機基板の欠如には、従属栄養細菌の増殖ができなくなります。無機成長媒体を使用して、藻類はもともと土壌に存在または水は最確数 (MPN) 法で測定することができます。藻類自体が絶滅の危機に希釈されるよう、MPN 法は連続して、サンプルを希釈することに依存します。希釈する藻類の存在は、藻類の光合成に起因する緑のスライムは、通常、媒体の成長の肯定的な記号によって決まります。各希釈でレプリケート チューブの使用と指定された希釈する成長の肯定的なチューブの数の統計的評価できます藻オリジナル サンプルで現在の数を計算します。MPN テーブルを開発し、各希釈で使用される複製の数を含む特定の MPN 設計に固有を公開します。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 環境微生物学の必需品. 藻類培養手法を介して列挙. JoVE, Cambridge, MA, (2017).

Procedure

  1. フィールドから湿った収集されてのいずれかを持っている土壌の 10 g のサンプルを比較検討または持っていたそれに追加している水は 2 ~ 3 日はしっとり残るようにします。土が湿る飽和していないする必要があることに注意してください。
  2. 10 倍希釈系列を準備するには、変更されたブリストルのソリューション (図 1) の 95 mL に土の 10 g を追加します。変更されたブリストルのソリューションを作成する溶解水 1,000 mL に次: 0.25 g ナノ3、0.025 g CaCl2、0.075 g-MgSO4 ·7 H2O、0.075 g K2HPO4、0.018 g KH2PO4、0.025 g 塩化ナトリウム 0.5 mg した FeCl3.
  3. ブリストルのソリューションおよび追加の連続希薄 9 mL に A 懸濁液 1 mL を添加して希釈系列を継続します。
  4. 5 複製管 1 ml の各希釈 10-2 10-6 (表 1) に変更されたブリストルのソリューションの各含む 9 mL を接種します。
  5. 日光にさらされる領域に最大 4 週間のキャップのチューブを孵化させなさい。
  6. 藻類の成長 7 日に一度チューブを観察します。藻類の成長とチューブが緑色表示されます。

Figure 1
図 1。10 倍希釈系列を作る方法。

チューブ 希釈
B 10-2
C 10-3
D 10-4
E 10-5
F 10-6

表 1。管および希薄。

藻類は、光合成生物のさまざまな環境に住んでいるです。土壌藻類は研究室と簡単な計算を使用して列挙その濃度で培養できます。

藻類は、1 つの共通の特徴、すなわち光合成色素、クロロフィル一般の所有物を持っている生物の非常に異種のグループです。藻の大半、顕微鏡、しかし、グループの正確な定義は、物議を醸すとも通常マクロスコ ピックである海藻が含まれています。

環境では、藻類は光水表面を超えて渡すと毒素を放出をブロックする水の栄養素を破壊するアオコを形成など湖や貯水池、海面で問題が発生します。サンプルで藻類を列挙する機能では、生態系の健康と藻類増殖の潜在的なリスクを評価する科学者をことができます。

土壌中の藻類集団は 1 グラムあたり約 1 万の細胞において多く発生します。これらの数字は、藻類は、光合成は、土の表面をはるかに下回る突き通すことができないため日光を必要があります細菌、糸状菌、放線菌の対応する濃度より普通低い。

このビデオでは、研究室では、土壌から藻類を培養する方法と藻類開始土壌試料中の濃度を列挙する方法を説明します。

藻類には、生態系に有益な効果があります。青緑色の藻、またはシアノ バクテリア、昇順に土壌窒素半乾燥の環境では、バイオ燃料の生産のための潜在的なツールとしても有用であること、大気から窒素ガスを修正する能力があります。

他の藻類は、真核生物、海草のような複雑な多細胞生物を単細胞からの範囲します。緑の藻、euglenoids、渦鞭毛藻、珪藻、褐藻、紅藻が含まれます。

藻類は、光合成、光合成とバイオマスの二酸化炭素から炭素からエネルギーを得るします。結果として、彼らが追加された有機炭素基板なしの無機栄養素で構成されるメディアで栽培できます。有機基板のこの不足は、成長のための外部の有機炭素に依存する従属栄養細菌の増殖を防ぎます。

列挙体、土壌サンプルが希釈されて連続的の文化藻類に 10-6 g 土壌、mL 当たりと成長媒体で培養には 10 倍。複数の複製は、各希釈のため作られています。彼らは、藻類の成長を許可する最大 4 週間の明るい領域で培養しました。

希釈する藻類の存在は、緑のスライムとして表示される通常媒体の成長の肯定的な印によって決定されます。最後に、藻類の成長のために設計開発された経験的 MPN テーブルが相談、複製元の藻類濃度希釈の成長に基づいてを決定するユーザーを有効にします。MPN 法はその藻は、いくつかの希釈で藻類の成長はすさまじいない意味、絶滅の危機に希釈したサンプルのシリアル希薄化に依存します。

今、我々 は成長およびサンプルからの藻を列挙するの背後にある概念を理解して、どのように研究室で実施していますでみましょう。

実験、10 グラムかフィールドから湿った収集されたまたは復元され 2 〜 3 日の湿ったまま湿った土壌のうち最初のウェイトを開始します。土がありますが飽和していません。

次に、変更されたブリストルのソリューション、または MBS の 95 mL に 10 グラムの土を追加することによって 10 倍希釈系列を準備します。A. 懸濁液としてこのラベルします。

後精力的に揺れ、A 懸濁液の 1 mL を試験管に 9 mL MBS に追加することによって希釈系列を継続します。続けてこの 10 倍希釈系列別の 4 倍希釈液 1 mL あたり 10 の-6 g まで。

次に、5 複製チューブ、1 ml の希釈 10-1 10-5のそれぞれの MBS の各含む 9 mL を接種します。10-610-2各希釈用 5 複製チューブでこの結果します。チューブのキャップを緩く。

最後に、日光にさらされる領域に完全な 4 週間のチューブをインキュベートします。藻類の成長 7 日に一度チューブを観察します。藻類の成長を示す管は緑で表示されます。

ほとんどのありそうな番号、または MPN、分析は集中初期基板の希釈から増殖させた微生物を列挙する一般的に使用される数学的メソッドです。ソリューション、および各希釈で成長の肯定的な兆候を示す管数の希釈倍率を考慮すると、MPN 表と簡単な数式を使用して最も可能性の高い元の土壌サンプルの 1 グラムあたりの菌数を計算できます。

MPN を計算するには、では、肯定的な複製チューブの最高の番号を持つ最高の希釈のp1、この場合、チューブ c. の複製のラベルが割り当てられます対照的に、いくつか D からチューブの & E は藻類の成長の兆候と負。

P2およびp3として肯定的な成長を示す次の 2 つの高い希薄のチューブの数が表示されます。ここでは、 p2 = D およびp3 = e.

P1の値は、MPN 表の最初の列を見ることによって見つけることが。同じはp2列でされるべきであります。最後に、 p3行目の値は、1 mL あたりの菌数の最も可能性の高い値を与えるp1p2、によって定義される 2 つの交差する使用されます。

次に、元の土壌サンプルのグラム当たりの生物の濃度を計算するこの値はp2が割り当てられている希釈で土壌の濃度で割った値します。次の式を使用して、実際に土のグラム当たりの生物数を定義します。

藻類の列挙と MPN 分析ここを検討されいくつかのアプリケーションの広い範囲があります。

この養殖藻類列挙法は、さまざまな設定で使用できます。それは、河川や湖の藻類のレベルを決定し、有害藻類ブルームのリスクの評価に適用できます。また、清潔さとより直接スイミング プール、噴水、その他の飲料水の源など、人間が使う水の安全性を評価するために使用することができます。理想的には、飲料水のサンプル、スイミング プール、藻類の存在がないです。

列挙体の MPN 分析は、他の非-藻類の微生物にも適用できます。たとえば、大腸菌群や大腸菌などの指標生物を用いた水の品質を評価できます。ここでは、サンプルは、色または蛍光性指標生物の存在下で生成する変更は化学物質を含むメディアで培養することができます。個々 のセル、この実験の複数の小さな複製を実行すると知られている濃度に希釈する試料と、陽性細胞の比率は特定の指標生物と決定サンプルの開始の集中について MPN 表を参照できます。

商業用藻類を培養も可能性があります。たとえばに資するバイオ肥料の種類によっては器具、貧しい土壌の分野で作物の成長を助けるに特に有用である窒素の巻き取りを助ける植物との共生として機能できる藍藻を利用します。同様に、バイオ燃料や家畜の栄養豊富な食べ物のソースとして藻類を栽培できます。

藻類の培養と列挙のゼウスの概要を見てきただけ。今、藻類の成長の土壌試料を希釈する方法研究室では、藻を培養する方法、および開始サンプルの藻類濃度を列挙する方法を理解する必要があります。見てくれてありがとう!

Results

図 2は、典型的な結果の例です。

p1が最も高い陽性管数が (少なくとも土壌に集中して) 最高希釈のレプリケート チューブの数に選ばれました。ここでは、チューブ B からレプリケートはカウントされないため、管 C のこれらのより高い希釈からに。対照的に、成長の肯定的な兆候を示す管 D からチューブの数が少ないよりもチューブ C からだから、 p1 = 5。

p成長の肯定的な兆候を示す次の 2 つの高い希薄のチューブの数2p3が選ばれます。したがって、 p2 = 3 と3 p= 1。

P1の値は、表 2の最初の列を見ることによって見つけることが。同じはp2列で行われます。その後、 p3 (上部) の値は、 p1p2の値で定義されている 2 つを交差しています。この例では、値は 1 mL あたり 1.1 生物です。

この値は、 p2を割り当てられて希釈で土壌の濃度で割る。この例では、これはチューブ + です。

Equation 1

したがって、この例では、1.1 倍土の g あたり 104藻類細胞があった。この値は、土壌中の藻は数のかなり典型的です。

Figure 2
図 2。藻類列挙体実験の仮説の結果。影付きの管は、藻類の存在を示します。非灰色のチューブは、藻類のないことを表します。

P3の指定された値の最確数
p1 p2 0 1 2 3 4 5
0
0
0
0
0
0
0
1
2
3
4
5
--
0.018
0.037
0.056
0.075
0.094
0.018
0.036
0.055 天文単位
0.074
0.094
0.11
0.036
0.055 天文単位
0.074
0.093
0.11
0.13
0.054
0.073
0.092
0.11
0.13
0.15
0.072
誤差は 0.091
0.11
0.13
0.15
0.17
0.090
0.11
0.13
0.15
0.17
0.19
1
1
1
1
1
1
0
1
2
3
4
5
0.020
0.040
0.061
0.083
0.11
0.13
0.040
0.061
0.082
0.1
0.13
0.16
0.060
0.081
0.10
0.13
0.15
0.17
0.080
0.10
0.12
0.15
0.17
0.19
0.10
0.12
0.15
0.17
0.19
0.22
0.12
0.14
0.17
0.19
0.22
0.24
2
2
2
2
2
2
0
1
2
3
4
5
0.045
0.068
0.093
0.12
0.15
0.17
0.068
0.092
0.12
0.14
0.17
0.20
誤差は 0.091
0.12
0.14
0.17
0.20
0.23
0.12
0.14
0.17
0.20
0.23
0.26
0.14
0.17
0.19
0.22
0.25
0.29
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28
0.32
3
3
3
3
3
3
0
1
2
3
4
5
0.078
0.11
0.14
0.17
0.21
0.25
0.11
0.14
0.17
0.21
0.24
0.29
0.13
0.17
0.20
0.24
0.28
0.32
0.16
0.20
0.24
0.28
0.32
0.37
0.20
0.23
0.27
0.31
0.36
0.41
0.23
0.27
0.31
0.35
0.40
0.45
4
4
4
4
4
4
0
1
2
3
4
5
0.13
0.17
0.22

0.34
0.41
0.17
0.21
0.26
0.33
0.40
0.48
0.21
0.26
0.32
0.39
0.47
0.56
0.25
0.31
0.38
0.45
0.54
0.64
0.30
0.36
0.44
0.52
0.62
0.72
0.36
0.42
0.5
0.59
0.69
0.81
5
5
5
5
5
5
0
1
2
3
4
5
0.23
0.33
0.49
0.79
1.3
2.4
0.31
0.46
0.7
1.1
1.7
3.5
0.43
0.64
0.95
1.4
2.2
5.4
0.58
0.84
1.2
1.8
2.8
9.2
0.76
1.1
1.5
2.1
3.5
16
0.95
1.3
1.8
2.5
4.3
--

表 2。この演習では、実験的なデザインで使用するための最も可能性の数字。

Applications and Summary

MPN 方法論は、プロセス関連の帰属に基づく機能人口の推定できるので便利です。例では、機能のプロセスは光合成藻類は、有機炭素の不在の成長の許可によって行わだったこれは列挙される土壌中総藻類人口の許可。

MPN はまた特定の種類などサルモネラ、マラカイト グリーンにサルモネラの抵抗を利用した水中の微生物病原体の数を推定する使用されます。

それ以上の適用は、植物宿主に土壌の希釈液を接種し、菌によって植民地化ルートを探して、菌根菌の推定です。

  1. フィールドから湿った収集されてのいずれかを持っている土壌の 10 g のサンプルを比較検討または持っていたそれに追加している水は 2 ~ 3 日はしっとり残るようにします。土が湿る飽和していないする必要があることに注意してください。
  2. 10 倍希釈系列を準備するには、変更されたブリストルのソリューション (図 1) の 95 mL に土の 10 g を追加します。変更されたブリストルのソリューションを作成する溶解水 1,000 mL に次: 0.25 g ナノ3、0.025 g CaCl2、0.075 g-MgSO4 ·7 H2O、0.075 g K2HPO4、0.018 g KH2PO4、0.025 g 塩化ナトリウム 0.5 mg した FeCl3.
  3. ブリストルのソリューションおよび追加の連続希薄 9 mL に A 懸濁液 1 mL を添加して希釈系列を継続します。
  4. 5 複製管 1 ml の各希釈 10-2 10-6 (表 1) に変更されたブリストルのソリューションの各含む 9 mL を接種します。
  5. 日光にさらされる領域に最大 4 週間のキャップのチューブを孵化させなさい。
  6. 藻類の成長 7 日に一度チューブを観察します。藻類の成長とチューブが緑色表示されます。

Figure 1
図 1。10 倍希釈系列を作る方法。

チューブ 希釈
B 10-2
C 10-3
D 10-4
E 10-5
F 10-6

表 1。管および希薄。

藻類は、光合成生物のさまざまな環境に住んでいるです。土壌藻類は研究室と簡単な計算を使用して列挙その濃度で培養できます。

藻類は、1 つの共通の特徴、すなわち光合成色素、クロロフィル一般の所有物を持っている生物の非常に異種のグループです。藻の大半、顕微鏡、しかし、グループの正確な定義は、物議を醸すとも通常マクロスコ ピックである海藻が含まれています。

環境では、藻類は光水表面を超えて渡すと毒素を放出をブロックする水の栄養素を破壊するアオコを形成など湖や貯水池、海面で問題が発生します。サンプルで藻類を列挙する機能では、生態系の健康と藻類増殖の潜在的なリスクを評価する科学者をことができます。

土壌中の藻類集団は 1 グラムあたり約 1 万の細胞において多く発生します。これらの数字は、藻類は、光合成は、土の表面をはるかに下回る突き通すことができないため日光を必要があります細菌、糸状菌、放線菌の対応する濃度より普通低い。

このビデオでは、研究室では、土壌から藻類を培養する方法と藻類開始土壌試料中の濃度を列挙する方法を説明します。

藻類には、生態系に有益な効果があります。青緑色の藻、またはシアノ バクテリア、昇順に土壌窒素半乾燥の環境では、バイオ燃料の生産のための潜在的なツールとしても有用であること、大気から窒素ガスを修正する能力があります。

他の藻類は、真核生物、海草のような複雑な多細胞生物を単細胞からの範囲します。緑の藻、euglenoids、渦鞭毛藻、珪藻、褐藻、紅藻が含まれます。

藻類は、光合成、光合成とバイオマスの二酸化炭素から炭素からエネルギーを得るします。結果として、彼らが追加された有機炭素基板なしの無機栄養素で構成されるメディアで栽培できます。有機基板のこの不足は、成長のための外部の有機炭素に依存する従属栄養細菌の増殖を防ぎます。

列挙体、土壌サンプルが希釈されて連続的の文化藻類に 10-6 g 土壌、mL 当たりと成長媒体で培養には 10 倍。複数の複製は、各希釈のため作られています。彼らは、藻類の成長を許可する最大 4 週間の明るい領域で培養しました。

希釈する藻類の存在は、緑のスライムとして表示される通常媒体の成長の肯定的な印によって決定されます。最後に、藻類の成長のために設計開発された経験的 MPN テーブルが相談、複製元の藻類濃度希釈の成長に基づいてを決定するユーザーを有効にします。MPN 法はその藻は、いくつかの希釈で藻類の成長はすさまじいない意味、絶滅の危機に希釈したサンプルのシリアル希薄化に依存します。

今、我々 は成長およびサンプルからの藻を列挙するの背後にある概念を理解して、どのように研究室で実施していますでみましょう。

実験、10 グラムかフィールドから湿った収集されたまたは復元され 2 〜 3 日の湿ったまま湿った土壌のうち最初のウェイトを開始します。土がありますが飽和していません。

次に、変更されたブリストルのソリューション、または MBS の 95 mL に 10 グラムの土を追加することによって 10 倍希釈系列を準備します。A. 懸濁液としてこのラベルします。

後精力的に揺れ、A 懸濁液の 1 mL を試験管に 9 mL MBS に追加することによって希釈系列を継続します。続けてこの 10 倍希釈系列別の 4 倍希釈液 1 mL あたり 10 の-6 g まで。

次に、5 複製チューブ、1 ml の希釈 10-1 10-5のそれぞれの MBS の各含む 9 mL を接種します。10-610-2各希釈用 5 複製チューブでこの結果します。チューブのキャップを緩く。

最後に、日光にさらされる領域に完全な 4 週間のチューブをインキュベートします。藻類の成長 7 日に一度チューブを観察します。藻類の成長を示す管は緑で表示されます。

ほとんどのありそうな番号、または MPN、分析は集中初期基板の希釈から増殖させた微生物を列挙する一般的に使用される数学的メソッドです。ソリューション、および各希釈で成長の肯定的な兆候を示す管数の希釈倍率を考慮すると、MPN 表と簡単な数式を使用して最も可能性の高い元の土壌サンプルの 1 グラムあたりの菌数を計算できます。

MPN を計算するには、では、肯定的な複製チューブの最高の番号を持つ最高の希釈のp1、この場合、チューブ c. の複製のラベルが割り当てられます対照的に、いくつか D からチューブの & E は藻類の成長の兆候と負。

P2およびp3として肯定的な成長を示す次の 2 つの高い希薄のチューブの数が表示されます。ここでは、 p2 = D およびp3 = e.

P1の値は、MPN 表の最初の列を見ることによって見つけることが。同じはp2列でされるべきであります。最後に、 p3行目の値は、1 mL あたりの菌数の最も可能性の高い値を与えるp1p2、によって定義される 2 つの交差する使用されます。

次に、元の土壌サンプルのグラム当たりの生物の濃度を計算するこの値はp2が割り当てられている希釈で土壌の濃度で割った値します。次の式を使用して、実際に土のグラム当たりの生物数を定義します。

藻類の列挙と MPN 分析ここを検討されいくつかのアプリケーションの広い範囲があります。

この養殖藻類列挙法は、さまざまな設定で使用できます。それは、河川や湖の藻類のレベルを決定し、有害藻類ブルームのリスクの評価に適用できます。また、清潔さとより直接スイミング プール、噴水、その他の飲料水の源など、人間が使う水の安全性を評価するために使用することができます。理想的には、飲料水のサンプル、スイミング プール、藻類の存在がないです。

列挙体の MPN 分析は、他の非-藻類の微生物にも適用できます。たとえば、大腸菌群や大腸菌などの指標生物を用いた水の品質を評価できます。ここでは、サンプルは、色または蛍光性指標生物の存在下で生成する変更は化学物質を含むメディアで培養することができます。個々 のセル、この実験の複数の小さな複製を実行すると知られている濃度に希釈する試料と、陽性細胞の比率は特定の指標生物と決定サンプルの開始の集中について MPN 表を参照できます。

商業用藻類を培養も可能性があります。たとえばに資するバイオ肥料の種類によっては器具、貧しい土壌の分野で作物の成長を助けるに特に有用である窒素の巻き取りを助ける植物との共生として機能できる藍藻を利用します。同様に、バイオ燃料や家畜の栄養豊富な食べ物のソースとして藻類を栽培できます。

藻類の培養と列挙のゼウスの概要を見てきただけ。今、藻類の成長の土壌試料を希釈する方法研究室では、藻を培養する方法、および開始サンプルの藻類濃度を列挙する方法を理解する必要があります。見てくれてありがとう!

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