创作微生物培养皿艺术一直是微生物实验室工作人员喜爱的活动。

美国微生物学会的培养皿艺术大赛已经在全世界范围内举办了三届;中国也举办了第一届“中国微生物培养皿艺术大赛”。很荣幸,我的培养皿创作作品在这次比赛中拿到了奖项,在此也想跟大家分享一下我的培养皿作画的过程。

先来介绍一下培养皿作画的基本原理吧。

培养皿作画是以细菌或真菌为颜料,培养基平板为画布。因此培养基和“颜料”的选择是培养皿作画的关键。

绝大部分细菌是无色的,只有极少部分细菌在特定的培养基上会产生色素并显现出颜色,如金黄色葡萄球菌可以产生黄色色素,铜绿假单胞菌产青色色素等;还有某些细菌可以分泌相应蛋白呈现颜色,如透明颤菌可以表达血红蛋白使菌落呈现粉红色。

细菌呈现的颜色就一定由它分泌的色素或者蛋白决定的吗?当然不是!微生物学家们为了鉴别各种细菌,丧心病狂地发明了各种各样的显色培养基。每种显色培养基中有特定的显色底物(通常为无色),它是根据目标菌所特有的糖苷水解酶(或氨基肽酶),将发色或荧光分子与糖分子通过糖苷键连接合成得到的,将其添加于培养基中,当目标细菌分解该底物后,就能释放出发色物质或者荧光基团,使目标菌着色或发出荧光。

而培养基的成分,直接决定了菌的生长状态。如加些酵母粉可以使菌落长得更大,䏡胨可以促进细菌分泌酶量增强,进而影响菌落颜色。

在了解了这些基本原理之后,我(们)就可以开始创作一幅培养皿画作了!

想创作,你需要一些“硬件”

总得来说,需要有培养基、菌株、无菌水、培养皿、接种环等。

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供图:姬麦轩

无菌水、培养皿和接种环就不多说了,都是基本工具;重点来谈谈我准备的培养基和菌株吧。

培养基

市面上的显色培养基通常是为了快速鉴别某种目标菌而研发的。为了区分目标菌,培养基中最多含有两种显色底物。而为了此次的培养皿大赛,我在培养基中添加了3种显色底物(5溴4氯3吲哚辛酸酯底物;6氯3吲哚β半乳糖苷酶底物;X-β-葡萄糖苷酶底物),这样能使菌落的颜色更加丰富多彩。

菌株

由于培养基是我自己配置的,所以菌株的颜色与常用显色培养基中的颜色很可能有很大的不同。

PS:有的时候,直接从空气或者样品中重新分离纯化的菌,往往会有惊喜。

鉴定新分离纯化的菌,发现在此培养基中,大肠显现玫瑰红色,金葡显现金黄色,沙门显现紫色,蜡样芽孢显现绿色,液化沙雷显现深蓝色,阴沟肠杆菌显现蓝紫色。供图:姬麦轩

制作一幅培养皿艺术图画

只需这样……

菌画具有特殊性——在制作过程中,根本看不到自己画成了什么样子,通常要培养18~24h左右才可以看到图案。因此在早期制作时,画面有些惨不忍睹,需要反复练习,让自己熟悉这样的绘画方式。

一些不算成功的作品。在培养皿作画时,我国的剪纸艺术给了我很大的启发。因为菌都是后长出来的,完全可以将无菌滤纸剪成相应的图案,在菌液里浸泡后,直接贴在培养基上,像“印章”一样。此次中国微生物培养皿艺术大赛中,也有不少的参赛选手采用这种方式。这样菌长出来立体感较强,特别传神。供图:姬麦轩

由于刚画完是看不出样子的,所以可以先画轮廓,等第二天长出轮廓后再继续填色加工。

一只可爱的猫。左边是填色前,右边是填色后。供图:姬麦轩

接下来就是考验画功的时候了!