根據微生物對氧氣的利用和耐受程度，科學家們將其分為需氧、微需氧、嚴格厭氧、兼性厭氧和耐氧微生物等不同類別。傳統觀點認為，氧氣濃度達到“巴斯德點"（約為當前大氣氧分壓的1%）是好氧菌與厭氧菌生長的分界。然而研究發現，如脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）這類厭氧菌竟能利用納摩爾級氧氣生長，從而被定義為“納級厭氧菌"；而某些好氧菌甚至在低于3 nmol/L的氧氣濃度下也能存活。這一發現告訴我們：嚴格厭氧菌對氧氣的耐受機制遠比我們想象的復雜。

這也解釋了為何在實際培養中，即使我們百般小心，依然可能遭遇失敗。很多時候，問題并非出在操作步驟本身，而是源于那些容易被忽視的“污染"細節。本文將為您系統梳理厭氧菌培養中最常出現的5類污染情況，并介紹如何借助智能技術，讓培養過程變得精準、可控。

一、厭氧菌培養過程的5大可能污染

01 氧氣污染

問題描述：

氧氣是抑制厭氧菌生長的主要因素。雖然大部分常見厭氧菌對短時氧氣暴露有一定耐受性，但若培養環境中氧氣殘留濃度超過其耐受范圍，或在整個培養周期中持續存在氧氣滲入，仍會導致生長受阻、生長緩慢甚至不生長。

可能原因：

厭氧培養設備（如厭氧罐、厭氧袋）密封不嚴，使用次數增多后密封圈老化或破損。

在向厭氧環境中添加試劑或轉移培養皿時，開門時間過長導致氧氣大量涌入。

傳統化學指示片僅能定性判斷，無法提供實時氧濃度數據，問題難以及時發現。

02 雜菌污染

問題描述：

培養結束后，平板上出現多種形態的菌落，目標厭氧菌被其他微生物覆蓋或抑制。污染菌多為需氧菌或兼性厭氧菌，它們在含氧環境中生長迅速，容易占據優勢。

可能原因：

樣本采集時未能有效避免空氣暴露，導致樣本中原本少量的需氧菌獲得生長機會。

培養基或稀釋液滅菌不chedi。

接種操作在非潔凈環境中進行，空氣沉降菌落入。

預防要點：

樣本采集后盡快處理，利用中度厭氧菌對短時氧氣暴露的耐受性，無需過度焦慮。

對培養基、培養器具和操作環境進行滅菌處理，強化滅菌驗證。

接種操作在超凈工作臺或生物安全柜中進行。

03 營養污染

問題?描述：

培養基中的營養成分如果受到污染，如添加了不適當的物質或存在有害的代謝產物，都可能影響厭氧菌的正常生長。

?可能原因：

培養基配制不當，如添加了過量的抗生素或其他抑制厭氧菌生長的物質。

培養基在配制或儲存過程中受到污染。

04 操作污染

問題描述：

同一批次實驗中，部分培養皿污染而其他正常，或污染呈隨機分布，提示問題源于操作環節而非設備本身。從樣本采集到轉運、再到接種的整個前處理過程中，若操作不當，可能導致樣本中原本存在的厭氧菌死亡或雜菌過度生長，最終培養結果無法反映樣本真實情況。

可能原因：

樣本采集容器未經過嚴格的滅菌處理。

樣本轉運時間過長，未采取適當的保存措施。

接種涂布時操作不規范，引入環境雜菌（如：接種環未充分冷卻便接觸菌液；在冷卻過程中接觸非無菌表面；重復使用一次性槍頭/涂布棒；手指或為滅菌器具碰觸培養皿內壁等）。

厭氧培養設備殘留上次實驗的污染物。

預防要點：

建立標準操作流程，確保厭氧培養設備密封良好，定期檢查并清潔更換密封件。

樣本采集容器應無菌且密封良好。

接種操作熟練規范，減少在空氣中的暴露時間。

05 溫濕度控制不當

問題描述：

菌落生長形態異常、生長速度偏離預期、或同一批次結果不一致。溫濕度問題往往不如氧氣污染直觀，容易被忽略。

可能原因：

傳統厭氧工作站需將整個箱體控制在適宜溫濕度，但內部溫濕度分布可能不均。

培養罐放入的恒溫培養箱溫度校準偏差，實際溫度偏離設定值。

培養環境過于干燥，導致培養基干裂、滲透壓升高。

二、 從“經驗判斷"到“數據驅動"

面對上述重重挑戰，傳統依賴操作者經驗和化學指示劑的方法已顯力不從心，智能化、標準化的培養與監測系統正在成為微生物實驗室的新選擇。

三、華端產品核心優勢

針對厭氧菌培養過程中可能出現的氧氣污染、操作污染、溫濕度控制不當等問題，我司兩款產品提供了一套從“環境生成"到“過程監控"的完整智能化解決方案。

01 HD-AN系列智能厭氧/微需氧培養系統——精準環境生成

本系統通過真空置換抽排原理，在密封的厭氧罐內快速生成O?濃度（0~18%范圍）、CO?濃度（0~60%范圍）可精確設置的氣體環境。之后，厭氧罐可與主機脫離，放入普通恒溫培養箱中培養。

精準控氧：O?濃度控制精度達±0.1%，可精確滿足不同厭氧菌的生長需求，從源頭避免氧氣污染。

便捷高效：最多可選4通道，快速生成培養環境，預設厭氧、微需氧培養模式，一鍵啟動，無需人工干預。

經濟節約：耗氣量少，達到微需氧氣體消耗≤2L/12平皿；達到厭氧氣體消耗≤7L/12平皿，顯著降低運營成本。

靈活配置：多種培養罐可選（適合放置6個、12個、24個、36個、60個培養皿的培養罐；適合放置彎曲菌專用雙孔培養皿的培養罐；適合放置酶標板、96孔板等帶液體培養物的培養罐）。

02 HD-AO系列無線氧濃度實時監測系統——全程可視化監控

本系統將小型傳感器置于厭氧罐內，可實時監測并記錄關鍵環境參數，數據異常時自動報警。

全程透明：將無氧環境轉化為可視化數據曲線，氧濃度、溫濕度變化一目了然。若出現密封不嚴或操作失誤，曲線會顯示異常波動，幫助精準定位問題。

智能預警：實時監測氧濃度、溫度、濕度（二代產品可監測CO?濃度），參數超限自動報警，并通過手機小程序推送提醒。

合規追溯：監測數據可導出生成報告，滿足檢測單位對過程監控的追溯要求。

靈活適配：采用熒光猝滅原理傳感器，壽命長，體積小巧，可輕松放入厭氧罐、樂扣盒等多種密閉培養容器中。

告別污染反復困擾

過去，厭氧菌培養常被戲稱為“玄學"，因為失敗原因難以捉摸。今天，通過引入智能化的培養和監測設備，我們可以將培養環境從“不可控"變為“精準可控"，將氣體濃度等關鍵參數從“不可知"變為“實時可知"。

讓每一次培養結果都清晰可靠

若您正為厭氧菌培養的穩定性而煩惱，歡迎聯系我們，獲取更詳細的技術方案與產品試用機會。

參考資料：

[1] 承磊, 馬詩淳, 巫可佳, 張輝, 鄧宇. 厭氧微生物培養分離：過去、現在和未來. 微生物學報, 2021, 61(4): 946-968.

[2] Rutten MG. The history of atmospheric oxygen. Space Life Sciences, 1970, 2(1): 5-17.

[3] Baughn AD, Malamy MH. The strict anaerobe Bacteroides fragilis grows in and benefits from nanomolar concentrations of oxygen. Nature, 2004, 427(6973): 441-444.

[4] Stolper DA, Revsbech NP, Canfield DE. Aerobic growth at nanomolar oxygen concentrations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2010, 107(44): 18755-18760.

[5] Madigan MTMJ, Bender KS, Buckley DH, Stahl DA. Brock biology of microorganisms. USA: Pearson Education, 2010.

[6] 食品微生物檢測. 厭氧菌培養過程中可能出現的污染情況