改进的无大气 CO2淋病奈瑟菌培养基：突破资源限制的关键成果

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Improved Neisseria gonorrhoeae culture media without atmospheric CO2

为解决资源匮乏地区淋病奈瑟菌（Neisseria gonorrhoeae ）培养难题，研究人员改良培养基，无需 CO2也能良好生长。

　　# 淋病奈瑟菌培养基新突破：无需 CO₂的创新之路
在医学微生物学领域，淋病奈瑟菌（Neisseria gonorrhoeae ）感染的诊断和治疗一直是备受关注的焦点。淋病是一种常见的性传播疾病，准确诊断淋病奈瑟菌感染以及确定其对抗菌药物的耐药性，对于有效治疗患者、控制疾病传播至关重要。而细菌培养作为诊断淋病奈瑟菌感染的 “黄金标准”，在整个诊疗过程中占据着关键地位。

传统的淋病奈瑟菌培养面临着诸多挑战。这类细菌属于羧化嗜性（capnophilic）细菌，对生长环境要求苛刻，需要在含有 5 - 10% CO₂的环境中才能良好生长。在资源匮乏地区，提供 CO₂的设备，如专业培养箱，往往稀缺且昂贵，即便有培养箱，CO₂气源也可能不足，在新冠疫情期间就曾出现过 CO₂短缺的情况。此外，使用气体发生袋或蜡烛罐等替代方法，不仅效率低下，还会占用大量培养箱空间，耗费研究人员的时间。因此，开发一种简单、高效且无需依赖外部 CO₂供应的培养基，成为了解决资源匮乏地区淋病奈瑟菌培养难题的关键。

为了攻克这一难题，来自英国金斯顿大学（Kingston University）的研究人员 Chukwuma Jude Menkiti 和 Lori A. S. Snyder 展开了深入研究。他们致力于改良现有的培养基，以满足淋病奈瑟菌在不依赖大气 CO₂的情况下生长。该研究成果发表在《Applied Microbiology and Biotechnology 》杂志上，为淋病奈瑟菌的培养和研究带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。在细菌菌株方面，选用了淋病奈瑟菌菌株 NCCP11945，以及来自国家工业食品和海洋细菌收藏中心（NCIMB）的多种共生菌株，如 N. subflava KU1003 - 01、N. subflava KU1003 - 02 等。通过对不同菌株的研究，确保了实验结果的可靠性和普适性。在培养基制备上，对 GC 琼脂培养基、巧克力琼脂培养基和 Thayer - Martin 琼脂培养基进行改良，添加了 0.75g/L 的碳酸氢钠（NaHCO₃）。同时，运用半定量标准环法对分离菌株的菌落生长进行表征，通过计数菌落数量来评估细菌的生长情况。此外，研究人员还利用解剖显微镜观察细菌菌毛的有无，以判断改良培养基对细菌特性的影响。

研究结果主要围绕不同培养基在不同培养条件下对淋病奈瑟菌及其他相关菌株的生长支持情况展开。

不同培养基在 CO₂培养箱中的生长情况

在 5% CO₂培养箱中，标准 GC 琼脂培养基、添加 NaHCO₃的 GC 琼脂培养基、巧克力琼脂培养基、添加 NaHCO₃的巧克力琼脂培养基、Thayer - Martin 琼脂培养基和添加 NaHCO₃的 Thayer - Martin 琼脂培养基，均能支持淋病奈瑟菌、N. subflava 和 N. cinerea 良好生长。培养 24 小时后，所有接种的培养基上都出现了大量菌落，表明这些培养基在 CO₂充足的环境下都能满足细菌的生长需求。

不同培养基在标准培养箱中的生长情况

在标准培养箱（无额外 CO₂供应）中，标准 GC 琼脂培养基、巧克力琼脂培养基和 Thayer - Martin 琼脂培养基上均未出现细菌生长。然而，添加了 NaHCO₃的这三种培养基却能够支持细菌生长。其中，改良巧克力琼脂培养基和改良 Thayer - Martin 琼脂培养基在培养 24 小时时出现中等程度生长，48 小时时达到大量生长。这一结果表明，NaHCO₃的添加为细菌在标准大气条件下的生长提供了必要的支持。

菌落形态和菌毛观察

研究发现，在不同培养基上生长的细菌菌落形态符合预期，且添加 NaHCO₃后菌落形态未发生改变。此外，通过解剖显微镜观察发现，在改良培养基上能够成功培养出具有菌毛的菌落。菌毛是淋病奈瑟菌的重要毒力因子，参与细菌的运动、DNA 摄取、黏附等过程，这一结果表明改良培养基不仅能够支持细菌生长，还能维持细菌的正常生物学特性。

在研究结论和讨论部分，研究人员指出，添加 NaHCO₃的培养基为淋病奈瑟菌及其他 Neisseria 属细菌的培养提供了一种替代传统 CO₂培养方法的有效途径。NaHCO₃在水中分解产生 CO₂，为细菌生长提供了所需的碳源，同时培养基的缓冲体系保证了 pH 值稳定在适合细菌生长的范围内。与传统的 CO₂培养方法相比，改良培养基具有诸多优势，如在 24 小时内就能实现良好生长，占用培养空间更少，NaHCO₃浓度易于调节，且在检查培养基时不会干扰其他正在培养的培养基的 CO₂环境。此外，密封塑料袋的使用进一步提高了细菌的生长效果，为改良培养基的应用提供了更多便利。

这项研究成果具有重要的意义。它为资源匮乏地区的淋病奈瑟菌培养和诊断提供了可行的解决方案，有助于提高淋病的诊断准确率和治疗效果，从而更好地控制淋病的传播。同时，改良培养基的成功应用也为其他需要特定大气条件生长的细菌培养研究提供了新思路和方法，推动了微生物学领域的进一步发展。未来，研究人员还将进一步探索改良培养基对细菌遗传组成和基因调控的影响，以及其在培养其他细菌方面的应用潜力。