Praktisk Mikrobiologi omhandler arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium og hænger således sammen med Mikrobiologi • Systematik • Vækst • Fødevarer, der tager sig af den teoretiske mikrobiologi. Blandt bogens emner kan nævnes: • Sikkerhed • Præparater og mikroskopi • Dyrkning af bakterier, morfologisk beskrivelse og undersøgelsesmetoder • Substrater • Rendyrkning og identifikation • Svampeundersøgelse • Kimtælling • Desinfektion, sterilisation og hygiejnekontrol.
Praktisk Mikrobiologi
Praktisk Mikrobiologi er en lærebog til undervisning af laboranter, procesteknologer og professionsbachelorer i ernæring og sundhed, men også andre kan få udbytte af at læse den.
Praktisk Mikrobiologi René Møller Madsen
3. udgave
Praktisk Mikrobiologi er skrevet i et letlæseligt sprog – uden at gå på kompromis med fagligheden. 3. udgave af bogen er blevet fagligt opdateret og uddybet samt forsynet med nye illustrationer.
Akademisk Forlag 9 788750
Praktisk Mikrobiologi-Omslag-V8.indd 1
061328
20.05.2022 14.15
Praktisk Mikrobiologi
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 1
06.05.2022 11.30
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 2
06.05.2022 11.30
Praktisk Mikrobiologi René Møller Madsen
3. udgave
Akademisk Forlag
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 3
06.05.2022 11.30
Praktisk Mikrobiologi René Møller Madsen © 2007, 2022 Akademisk Forlag, København – et forlag under Lindhardt og Ringhof Forlag A/S, et selskab i Egmont Denne bog er beskyttet i henhold til gældende dansk lov om ophavsret. Kopiering må kun ske i overensstemmelse med loven. Det betyder for eksempel, at kopiering til undervisningsbrug kun må ske efter aftale med Copydan Tekst og Node, se: www.tekstognode.dk/undervisning. Forlagsredaktion: Pia Barnholdt Kristoffersen Omslag, grafisk tilrettelægning og sats: Jens Landorph, PHY Grafisk Tegninger: © Lars Thorsen Fotos: René Møller Madsen Bogen er sat med: Minion Pro og ITC Franklin Gothic Tryk: Livonia Print 3. udgave, 1. oplag, 2022 ISBN: 978-87-500-6132-8 akademisk.dk
FSC®-mærket er din sikkerhed for, at vores papir kommer fra bæredygtigt drevne FSC-certificerede skove og andre ansvarlige kilder.
Akademisk Forlag støtter børn og unge Akademisk Forlag er en del af Egmont, der som Danmarks største mediekoncern har bragt historier til live i mere end 100 år. Egmont er en dansk fond, som hvert år uddeler næsten 100 millioner kroner til børn og unge, der har det svært.
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 4
06.05.2022 11.30
Indhold Forord
9
Om forfatteren
10
1
11 12
Arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium 1.1. Repetitionsspørgsmål
2
Sikkerhed i det mikrobiologiske laboratorium 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7.
3
Smittespredning De mikrobiologiske risikogrupper Generelle krav til arbejdet med mikroorganismer Specielle krav til det mikrobiologiske laboratoriums indretning Gode arbejdsregler for det mikrobiologiske laboratorium Regler for arbejdet i det genteknologiske laboratorium Repetitionsspørgsmål
Mikroskopi og mikroskopiske præparater 3.1. Mikroskopets opbygning 3.2. Objektivet 3.3. Mikroskopets forstørrelse 3.4. Brug og pasning af mikroskopet 3.5. Lysindstilling 3.6. Måling gennem mikroskopet 3.7. Mikroskopiske objekter 3.8. Fasekontrast-mikroskopi 3.9. Fluorescensmikroskopi 3.10. Stereomikroskopet 3.11. Fremstilling af mikroskopiske præparater 3.12. Præparat- og farveforskrifter 3.13. Repetitionsspørgsmål
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 5
13 13 14 15 16 17 18 19 21 21 23 25 26 27 28 31 32 35 37 38 40 48
06.05.2022 11.30
6
Indhold
4
Dyrkning af bakterier og morfologisk beskrivelse af bakterievækst 49 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.
5
Dyrkningsudstyr Udpodningsteknik Inkubation Anaerob/mikroaerofil dyrkning Morfologisk beskrivelse af bakterievækst Repetitionsspørgsmål
Bakterieundersøgelsesmetoder 5.1. Katalase-test 5.2. Oxidase-test (cytocromoxidase) 5.3. OF-test 5.4. Bevægeligheds-test 5.5. Gramreaktion 5.6. Kulhydratforgæring 5.7. Koagulase-test 5.8. ONPG-test 5.9. Indol-test 5.10. Methylrødt og Voges Proscauer prøver 5.11. H2S-test (dihydrogensulfid) 5.12. Citrat-test 5.13. Urease-test 5.14. Test for proteolyse (også kaldet gelatinesmeltning) 5.15. Hæmolyse 5.16. Lecithinase-test 5.17. Aminosyre-decarboxylase-test 5.18. Repetitionsspørgsmål
6
Substrater 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7.
7
Inddeling af substrater De enkelte næringskomponenter Selektive substratkomponenter Indikative substratkomponenter Substratfremstilling Substratoversigt Repetitionsspørgsmål
Rendyrkning og identifikation af bakterier 7.1. Rendyrkning 7.2. Identifikation 7.3. Repetitionsspørgsmål
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 6
49 52 57 57 59 62 63 64 65 66 68 69 71 73 74 76 77 78 80 81 83 84 86 87 90 91 91 93 93 94 94 99 107 109 110 111 118
06.05.2022 11.30
Indhold
8
7
Svampeundersøgelse 8.1. Skimmelsvampe 8.2. Gærsvampe 8.3. Repetitionsspørgsmål
9
Tælling af mikroorganismer (= kimtælling)
119 120 124 127
9.1. Direkte mikroskopisk tælling 9.2. Pladespredningsmetoden 9.3. MPN-metoden
129 129 130 136
9.4. 9.5. 9.6. 9.7. 9.8.
138 144 144 145 146
Måleusikkerhed ved kvantitative kimtalsbestemmelser Petrifilm-metoden Membranfiltermetoden Fotometriske metoder Repetitionsspørgsmål
10 Desinfektion, sterilisation og hygiejnekontrol 10.1. Varmebehandling 10.2. Bestråling 10.3. Sterilfiltrering 10.4. Kemiske desinfektionsmidler 10.5. Desinfektion i laboratoriet 10.6. Mikrobiologisk hygiejnekontrol 10.7. Måling af kim i luft 10.8. Repetitionsspørgsmål
11 Mikrobiologiske teknikker 11.1. Standardiserede mikrobiologiske metodeforskrifter 11.2. Biologisk styrkebestemmelse 11.3. Repetitionsspørgsmål
147 147 151 152 154 156 157 160 161 163 163 164 166
Litteratur
167
Register
169
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 7
06.05.2022 11.30
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 8
06.05.2022 11.30
Forord Den foreliggende mikrobiologibog er primært skrevet med henblik på undervisning af professionsbachelorer i ernæring og sundhed, laboranter og procesteknologer samt laborant- og procesteknologstuderende. Bogen er dog samtidig skrevet så bredt, at personer ud over denne kreds, som arbejder med praktisk mikrobiologi, vil kunne få udbytte af at bruge bogen. Praktisk Mikrobiologi udgør det andet bind i en serie, hvor bogen Mikrobiologi – Systematik · Vækst · Fødevarer udgør det første bind og hvori den tilsvarende teoretiske mikrobiologi beskrives. Bogen er søgt skrevet i et enkelt letlæseligt sprog. Der er dog temmelig mange fagudtryk, men tilegnelsen og brugen af disse fagudtryk er nødvendig for at få den fulde forståelse både ved det teoretiske såvel som ved det praktiske arbejde med mikrobiologien. I denne nye og 3. udgave er bogen fagligt opdateret og herunder forsynet med fotos i stedet for illustrationer, hvor dette har været muligt. Med hensyn til forfattersammensætning er Verner Varlund og Herluf Thougaard, efter eget ønske, trådt ud af forfatterkollegiet. Herluf Thougaard er under tilblivelsen af denne udgave gået bort. Store dele af grundstoffet i denne bog har oprindeligt været skrevet af Herluf og Verner. Der sendes hermed et stort og varmt tak for et mangeårigt samarbejde, der har budt på mange gode stunder. Og varme tanker til deres familier. Maj 2022 Forfatteren
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 9
06.05.2022 11.30
Om forfatteren René Møller Madsen, bromatolog fra landbohøjskolen i 1991 med speciale i fødevaremikrobiologi (Salmonella). Han har nu mere end 30 års erfaring inden for en række forskellige grene af mikrobiologien. Han har haft ansvar for præstationsprøvninger i Danmark inden for miljømikrobiologi, og været aktiv i arbejdsgrupper inden for standardisering af mikrobiologisk metoder, bl.a. i ISO/DS og EN.
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 10
06.05.2022 11.30
1 Arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium Arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium adskiller sig på væsentlige områder fra arbejdet i det fysiske/kemiske laboratorium. For det første er det vigtigt, at man under arbejdet er meget opmærksom/fokuseret omkring sine arbejdsrutiner, således at man ikke kontaminerer (forurener) sine prøver med mikroorganismer fra omgivelserne eller selv bliver kontamineret/ inficeret med de mikroorganismer man arbejder med. Det kan fx være, at man ikke i distraktion kommer til at lægge sterile ting på et urent bord. For det andet er det ret karakteristisk, at der oftest arbejdes med betydelig mindre præcision mht. resultater. Det vil således være en sjældenhed, at man opnår omregnede kvantitative resultater, der kan afgives med mere end to betydende cifre (fx tælling af mikroorganismer), hvorimod resultaterne fra fysiske/kemiske laboratorier typisk vil kunne afgives med 3-4 betydende cifre (fx almindelige syre/base titreringer). For det tredje er det mikrobiologiske laboratorium typisk præget af et mere beskedent apparatudbud. Det mest fremtrædende udstyr er mikroskoper, apparatur til identifikation, autoklaver og inkubationsskabe. Derimod bruges der store mængder af simpelt dyrkningsudstyr som for eksempel petriskåle og rørglas. Et fjerde forhold, der kendetegner arbejdet, er tidsfaktoren. Mens man i de fysiske/kemiske laboratorier ofte kan udføre sine arbejdsopgaver uden væsentlig ventetid, er dette undtagelsen i det mikrobiologiske laboratorium. Her må man oftest vente i flere dage og op til uger på, at mikroorganismerne vokser frem, og man kan få det færdige resultat. Denne bog søger først og fremmest at forklare principperne i de almindeligste af de arbejdsrutiner, som man træffer i et almindeligt mikrobiologisk laboratorium. I nogle tilfælde – som for fx i forbindelse med mikroskopisk teknik – er der forskrifter, som direkte kan bruges. I andre tilfælde indeholder bogen ingen brugsfærdige arbejdsforskrifter, da disse ofte er specifikt beskrevet ude i virksomhederne. For at kunne få en tilstrækkelig god kvalitet af de mikrobiologiske analyser – det vil sige at få tilstrækkelig sikre resultater – er det her som i det fysiske/kemiske laboratorium nødvendigt at opretholde GLP (= God Laboratorie Praksis) under arbejdet. GLP omfatter en lang række regler og arbejdsprocedurer, som ikke er specielt omtalt i denne bog.
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 11
06.05.2022 11.30
12
Arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium
1.1. Repetitionsspørgsmål 1. Hvorfor er det af så stor vigtighed at have gode arbejdsvaner i det mikrobiologiske laboratorium? 2. Nævn nogle væsentlige forskelle på arbejdet i det mikrobiologiske og i det fysiske/kemiske laboratorium.
PraktiskMikrobiologi-Bog-ID2021.indb 12
06.05.2022 11.30
Praktisk Mikrobiologi omhandler arbejdet i det mikrobiologiske laboratorium og hænger således sammen med Mikrobiologi • Systematik • Vækst • Fødevarer, der tager sig af den teoretiske mikrobiologi. Blandt bogens emner kan nævnes: • Sikkerhed • Præparater og mikroskopi • Dyrkning af bakterier, morfologisk beskrivelse og undersøgelsesmetoder • Substrater • Rendyrkning og identifikation • Svampeundersøgelse • Kimtælling • Desinfektion, sterilisation og hygiejnekontrol.
Praktisk Mikrobiologi
Praktisk Mikrobiologi er en lærebog til undervisning af laboranter, procesteknologer og professionsbachelorer i ernæring og sundhed, men også andre kan få udbytte af at læse den.
Praktisk Mikrobiologi René Møller Madsen
3. udgave
Praktisk Mikrobiologi er skrevet i et letlæseligt sprog – uden at gå på kompromis med fagligheden. 3. udgave af bogen er blevet fagligt opdateret og uddybet samt forsynet med nye illustrationer.
Akademisk Forlag 9 788750
Praktisk Mikrobiologi-Omslag-V8.indd 1
061328
20.05.2022 14.15
