微生物鉴定核心技术：脂肪酸分析与碳源利用图谱深度解析

对微生物菌株、物种乃至整个群落的定性与表征，依赖于对其化学组分或生理潜能的精确测定。当前，一系列分析技术如气相色谱（GC）、薄层色谱（TLC）、高效液相色谱（HPLC）以及各类光谱学方法被广泛应用。本文将深入探讨其中两种在微生物鉴定领域极具代表性的技术：脂肪酸分析与碳源利用图谱分析。

脂肪酸分析：解码微生物的“脂质指纹”

细菌和真菌的细胞包被中，细胞质膜是一个关键组分，其约50%的成分为脂质。这些脂质分子种类繁多，是微生物鉴定与分类中极为重要的生物标志物。特别是那些同时具有亲水和疏水区域的两性脂质，在微生物系统学研究中占据着核心地位。

此技术的基本流程是，首先从细胞中释放出脂肪酸，随后通过甲酯化处理以增强其挥发性，最后注入气相色谱仪进行分析。通过将未知样品的脂肪酸图谱与计算机数据库中的标准图谱进行比对，即可实现对微生物的鉴定。

尽管磷脂是最广为人知的极性脂质，但细胞质膜中同样可能含有糖脂、极性类异戊二烯和氨基脂。最常见的脂质结构以甘油为骨架，通过酯键连接酰基或通过醚键连接烷基。一个值得关注的特征是，多不饱和脂肪酸通常不存在于原核生物中，但它们对于真菌的鉴定却具有重要意义（如图1所示）。

图1 常见的二酰基磷脂通用结构示意图

磷脂脂肪酸分析（PLFA）也被用作一种无需培养即可表征微生物群落的方法，但其应用中一个关键的局限性必须被正视。在细菌和真菌中，脂肪酸的种类和相对含量会随着生长条件和环境胁迫的变化而发生显著改变。这意味着，如果脂肪酸分析前需要对细胞进行培养，那么整个培养过程必须在高度标准化的条件下进行，否则结果将失去可比性。而如果直接对环境样品进行免培养分析，得到的磷脂图谱虽然可以与某些微生物类群的存在建立关联，但这种关联在所有条件下并非绝对唯一，从而可能导致对群落结构的错误描绘。

要获得准确可靠的脂肪酸图谱，从样品前处理、培养条件控制到色谱分析的每一步都至关重要。这正是专业检测实验室的核心价值所在。

精工博研测试技术（河南）有限公司（原郑州三磨所国家磨料磨具质量检验检测中心），央企，国字头检测机构，专业的权威第三方检测机构，专业检测微生物鉴定与脂肪酸分析，可靠准确。欢迎沟通交流，电话19939716636

碳源利用图谱：BIOLOG系统的应用与思辨

BIOLOG鉴定系统是目前应用最广泛的、依赖于培养的微生物（细菌和真菌）分析与鉴定方法之一。该系统同样被大量用于自然环境中微生物群落的分析。其核心原理是将待测的微生物或群落接种到一个特制的含有95种不同碳源的微孔板中。当微生物能够利用孔中的某种底物时，会还原一种四唑盐指示剂，形成一种颜色鲜艳且不可逆的甲臜。通过传统的酶标仪读取微孔板的显色结果，并与计算机数据库比对，即可完成鉴定。

然而，正如Hill等学者的研究指出，将此方法用于群落分析时，需要审慎考虑几个关键问题。

首先，获得标准化、高活性的接种物是实验成功的基石。其次，一个常被忽视却至关重要的事实是：每个孔中的颜色深度并不仅仅是样品中微生物数量的函数。某些菌株可能对特定底物的利用效率远高于其他菌株，从而在结果上呈现出“优势”假象，掩盖了群落的真实多样性。

另外，市售BIOLOG微孔板中提供的底物，并不一定具有生态学上的相关性。也就是说，这些碳源可能并非目标微生物在真实环境中的主要“食物”。因此，该方法与传统的平板培养法一样，仍存在相似的选择性偏倚问题。未来的研究方向应聚焦于开发含有更具生态学意义底物的微孔板，以使其更精准地适用于微生物群落的表征。