大肠杆菌
大肠杆菌的功能和应用
大肠杆菌的功能和应用大肠杆菌(Escherichia coli)，简称为E.coli，是一种常见的肠道菌，大多数情况下无害于人体。
但也有些特殊的E.coli菌株会引起人体疾病。
除此之外，E.coli还有许多重要的功能和应用，本文将对其进行探讨。
一、E.coli在人体中的作用1.帮助消化E.coli是人体肠道中一种重要的有益菌，它可以分解食物中特定的成分，在体内帮助人体消化吸收。
它在肠道中产生酶类，有助于分解糖类和蛋白质等营养物质，促进废物排出。
2.维持肠道平衡肠道菌群是人体内一个重要的环节，它对于人体健康有着极其重要的作用。
E.coli是肠道菌群中的一员，能够抗菌和调节免疫系统的作用，维持肠道菌群的平衡。
3.防止病原菌的感染E.coli在肠道中能够占领细胞表面上的位置，使病原菌难以侵入以减少感染机会。
4.合成维生素KE.coli可以帮助人体肠道中合成必需的维生素K，它的重要性不可忽视，因为缺乏维生素K会导致出血、伤口不能愈合和轻度贫血等。
二、E.coli在医学上的应用1.药物基因工程E.coli是一种广泛应用于药物基因工程领域的微生物。
它是蛋白质表达和研究的重要载体，能够表达和生产大量药物。
例如，人胰岛素就是通过E.coli在大规模生产的。
2.生产生物燃料E.coli被广泛用于燃料生产，如生物柴油、生物乙醇等。
因为它的生长速度和代谢率很高，生产效率高。
3.制备微生物纤维素微生物纤维素被广泛应用于制造生物材料、纸张、生物啤酒等领域。
现在科学家已经通过转基因技术，使得E.coli能够大量生产微生物纤维素。
三、E.coli在环境领域的应用1.环境受污染检测E.coli可以被用作环境受污染检测的指示生物，因为其可以在肠道中存活和繁殖。
例如，水源污染常会对水中生物带来持续性的伤害，而E.coli的存在能够显示水质是否受到污染。
2.改良土壤质量E.coli能够利用土壤中的农业废弃物和其他类似物质，转化为可吸收的氮、磷等营养物质，有助于改善土壤质量以提高耕地质量。
微生物大肠杆菌实验报告
一、实验目的1. 了解大肠杆菌的生物学特性。
2. 掌握大肠杆菌的分离、纯化和鉴定方法。
3. 掌握大肠杆菌的培养和计数方法。
二、实验原理大肠杆菌（Escherichia coli）是肠杆菌科的一种细菌，广泛存在于人体肠道中。
本实验通过分离、纯化和鉴定大肠杆菌，了解其生物学特性，并掌握其培养和计数方法。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜粪便、营养琼脂平板、营养肉汤、无菌生理盐水、无菌棉签、无菌试管、无菌培养皿、无菌移液器、酒精灯、显微镜等。
2. 实验仪器：恒温培养箱、高压蒸汽灭菌器、无菌操作台等。
四、实验方法1. 大肠杆菌的分离（1）取新鲜粪便样品，用无菌生理盐水进行稀释。
（2）取适量稀释液，用无菌棉签涂布于营养琼脂平板上。
（3）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
2. 大肠杆菌的纯化（1）观察平板上的菌落，挑选单菌落，用无菌移液器移至新的营养琼脂平板上。
（2）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
3. 大肠杆菌的鉴定（1）观察纯化后的菌落，记录菌落特征，如大小、形状、颜色等。
（2）将纯化后的菌株接种于营养肉汤中，37℃培养24小时。
（3）取培养液，用显微镜观察细菌形态，并进行革兰氏染色。
（4）对培养液进行生化试验，如乳糖发酵试验、吲哚试验等。
4. 大肠杆菌的培养与计数（1）将纯化后的菌株接种于营养肉汤中，37℃培养24小时。
（2）用无菌移液器取适量培养液，进行系列稀释。
（3）取稀释液，涂布于营养琼脂平板上。
（4）将平板放入恒温培养箱中，37℃培养24小时。
（5）观察平板上的菌落，记录菌落数，并计算大肠杆菌的浓度。
五、实验结果与分析1. 大肠杆菌的分离：在平板上观察到圆形、光滑、白色、半透明的菌落，说明已分离出大肠杆菌。
2. 大肠杆菌的纯化：经过纯化后，菌落特征与分离菌落相同，证明已得到纯化的大肠杆菌。
3. 大肠杆菌的鉴定：通过显微镜观察，发现细菌为革兰氏阴性短杆菌，生化试验结果显示该菌株能发酵乳糖，产生吲哚，表明已鉴定为大肠杆菌。
大肠杆菌
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• 培养特性 • 由于此菌合成代谢能力强，在含无机盐、胺盐、 葡萄糖的普通培养基上生长良好。 • 最适生长温度为37℃，在42-44℃条件下仍能 生长，生长温度范围为15-46℃。 • 在普通营养琼脂上生长表现3种菌落形态： • （1）光滑型： 菌落边缘整齐，表面有光泽、 湿润、光滑、呈灰色，在生理盐水中容易分散。 • （2）粗糙型：菌落扁平、干涩、边缘不整齐， 易在生理盐水中自凝。 • （3）粘液型：常为含有荚膜的菌株 • 此菌兼性厌氧，在有氧条件下生长良好，最适生 长pH为6.8-8.0，所用培养基pH为7.0-7.5,若pH值低 于6.0或高于8.0则生长缓慢
•
• 生化试验： 将斜面培养物移种到下列培养基中进行 生化试验。 1 色氨酸肉汤：在36±1℃培养24±2h 后,加Kovacs氏试剂0.2～0.3mL,上层出现红色 为靛基质阳性反应
靛基质试验（Indole）原理及照片
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2 MR-VP培养基：在36±1℃培养 48±2h。以无菌操作移取培养物1 mL至 13mm×100mm试管中,加5％α-萘酚乙醇 溶液0.6mL,40％氢氧化钾溶液0.2mL和少 许肌酸结晶,振摇试管后静置2h,如出现伊 红色,为VP试验阳性。 将MR-VP培养物的剩余部分再培养 48h滴加5 滴甲基红溶液。如培养物变红 色,为甲基红试验阳性,若变黄色则为阴性 反应
• 肠杆菌科有一些共同特性，比如都是革兰氏 阴性小杆菌，好氧或兼性厌氧，没有芽孢 • 大小0.4～0.7×1～3um,无芽胞,大多数菌株有 动力。 • 有普通菌毛与性菌毛，有些菌株有多糖 类包膜，革兰氏阴性杆菌。
• MOTILITY TEST • 1. Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）： Motile 2. Staphylococcus aureus：Non-motile 3. Bacillus subtilis：Motile
大肠杆菌
检测方法
食品中的大肠杆菌进行快速准确的检测已成为了人们经常**的问题。下面阐述食品中的大肠杆菌检测的方法 及分析 。
这种方法主要是在44.5℃下的培养基上进行大肠杆菌的培养，该培养基含有荧光底物，需要培养24h。然后 对荧光底物进行释放，需要采用葡萄糖醛酸进行，让培养基能够在紫外光的照射下发出荧光。采用这样的方式方 法，还可以进行统计学估计原来样品中的菌落。主要步骤包括发酵、分离培养、二次发酵、显微镜观察等 。
目前国际公认的分类，主要有六个种类的大肠杆菌，即能够致使胃肠道感染的肠道致病性的大肠杆菌 （EPEC）、肠道产毒素性的大肠杆菌（ETEC）、肠道侵袭性的大肠杆菌（EIEC）、肠道出血性的大肠杆菌 （EHEC）、肠集聚性的大肠杆菌（EAEC）以及近年来发现的肠产志贺样毒素同时具有一定侵袭力的大肠杆菌 （ESIES），另外，还有能够致使尿道感染的尿道致病性的大肠杆菌（UPEC），以及最新命名的肠道集聚性的黏 附大肠杆菌（EAggEC） 。
用无菌吸管吸取稀释度样品1mL，该样品与乳糖胆盐发酵类似，然后将其放入无菌培养皿中，再加入温度于 45℃下的CDLJJD显色培养基中10mL的量，并进行培养皿中溶液均匀混合，可以通过快速转动培养皿的方式，等溶 液凝固以后，加入5mL左右 ，然后快速摇晃培养基，使其可以均匀覆盖平板表面，等其凝固以后，翻转培养基， 在温度37℃中培养24h左右，然后观察其形态，颜色等变化。
大肠杆菌 国家标准
大肠杆菌国家标准
大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的革兰氏阴性杆菌，属于肠道菌群中
的一种重要成员。
它在人和动物的肠道中普遍存在，是一种常见的肠道微生物。
大肠杆菌在生物学、医学和食品工业中具有重要的意义，因此各国都对大肠杆菌制定了相应的国家标准，以保障公共卫生和食品安全。
国家标准对大肠杆菌的监测和检测进行了详细规定，主要包括采样方法、检测
方法、限量标准等内容。
在食品工业中，大肠杆菌是一种重要的指标菌，其数量的多少直接反映了食品的卫生状况。
因此，国家标准对食品中大肠杆菌的限量标准进行了严格规定，以保障食品的安全卫生。
在医学领域，大肠杆菌也是一种重要的病原菌。
它能够引起多种感染性疾病，
如泌尿系统感染、肠道感染等。
因此，国家标准对医疗机构和实验室中的大肠杆菌的监测和检测也进行了详细规定，以防止病原菌的传播和感染。
除了食品和医学领域，大肠杆菌在生物学研究中也具有重要意义。
它是一种常
用的实验室模式菌种，被广泛应用于分子生物学、遗传学和生物工程等领域。
因此，国家标准对实验室中的大肠杆菌的保存、传递和使用也进行了规范，以保证实验室操作的安全和准确性。
总的来说，大肠杆菌国家标准的制定和执行，对于保障公共卫生和食品安全具
有重要意义。
通过对大肠杆菌的监测和检测，可以及时发现和控制病原菌的传播，保障人民群众的健康。
同时，国家标准的执行也可以规范实验室操作，保证科研工作的准确性和安全性。
因此，各界应严格遵守大肠杆菌国家标准，共同维护公共卫生和食品安全。
鉴别大肠杆菌的方法
鉴别大肠杆菌的方法大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的肠道细菌，存在于人和动物的肠道中。
尽管大肠杆菌是正常肠道菌群的一部分，但有些菌株可以引起食物中毒和感染。
因此，准确鉴别大肠杆菌的方法对食品安全和公共卫生至关重要。
在鉴别大肠杆菌时，通常需要从样品中分离出细菌，并进行初步的鉴定。
下面是一些常用的鉴别大肠杆菌的方法：1. 培养基选择：大肠杆菌可以在普通富营养的培养基上生长，如营养琼脂和TSA 寒天琼脂。
与其他致病菌不同的是，大肠杆菌具有乳糖发酵能力，因此可以使用含有乳糖的培养基如EOH（大肠杆菌溶血素乳糖琼脂）、MacConkey琼脂和XLD （硫代硫酸亚铁氧化琼脂）来选择性培养大肠杆菌。
2. 形态学特征：在琼脂平板上培养后，大肠杆菌形成小型、粉红色的圆形菌落。
在显微镜下观察，大肠杆菌呈革兰阴性，为杆状细菌，长度约为2微米，直径约为1微米。
此外，大肠杆菌具有移动性，在液体培养基中呈现出活跃的运动。
3. 生化特性：通过测试大肠杆菌的生化特性，可以进一步鉴别该菌株。
常见的生化试验包括蔗糖发酵试验、气体发酵试验、硫化试验和尿素酶试验等。
大肠杆菌通常可以产生气体和酸，而不产生硫化物，同时具有尿素酶活性。
4. 分子生物学方法：PCR（聚合酶链式反应）和基因测序技术能够快速、准确地鉴定大肠杆菌。
通过特定引物放大大肠杆菌特有的基因片段，再进行测序比对，可以确定分离菌株是否为大肠杆菌。
5. 抗生素敏感性测试：鉴别大肠杆菌的方法还可以包括抗生素敏感性测试。
通过对细菌进行抗生素敏感性的测试，可以确定菌株对不同抗生素的敏感程度。
大肠杆菌通常对多种抗生素敏感，但也能产生耐药株。
通过该方法，可以观察和评估细菌感染的治疗方法。
综上所述，鉴别大肠杆菌的方法包括培养基选择、形态学特征观察、生化特性测试、分子生物学方法以及抗生素敏感性测试。
这些方法可以相互配合，提供准确和可靠的鉴别结果，对于食品安全和公共卫生具有重要意义。
大肠杆菌检测原理
大肠杆菌检测原理
大肠杆菌检测是一种用于确定食品、水源或环境中是否存在大肠杆菌的常用方法。
大肠杆菌是一种肠道菌群常见的细菌，其存在通常表明可能存在粪便污染或其他健康危害的风险。
大肠杆菌检测主要基于以下原理：
1. 培养方法：采集样品后，将其接种到含有适宜营养物质的培养基上，利用大肠杆菌特有的形态、生理生化特性以及产生的气体等特点进行初步鉴定。
2. 确认方法：通过进一步的生化试验，如颜色反应、形状、气体产生情况等，进一步确认被培养出的菌落是否为大肠杆菌。
3. 分子生物学方法：利用PCR技术或核酸杂交等方法，针对大肠杆菌特异的基因序列进行扩增或检测。
4. 免疫学方法：利用特异性抗原或抗体与大肠杆菌产生的免疫反应，进行检测和确认。
这些方法都可以用于大肠杆菌的初步筛查和确认，根据不同的检测需求和样品特性选择合适的方法进行检测。
大肠杆菌检测的结果可以用于评估食品、水源、环境等是否存在粪便污染，从而采取相应的控制和预防措施。
大肠杆菌
大肠杆菌（Escherichia coil）是我们了解得最清楚的原核生物，它为分子生物学的发展做出了巨大的贡献。
本文简要介绍大肠杆菌的细胞壁、细胞膜、细胞核、质粒、核糖体、鞭毛等结构与功能以及大肠杆菌的产能方式和生化反应。
大肠杆菌（Escherichia coli）在自然界分布很广，是人和动物肠道中的正常菌群。
正常情况下一般不致病，但它是条件致病菌。
大肠杆菌是单细胞原核生物，具有原核生物的主要特征：细胞核为拟核，无核膜，细胞质中缺乏象高等动植物细胞中的线粒体、叶绿体等具膜结构的细胞器，核糖体为70S，以二分分裂繁殖。
大肠杆菌为革兰氏阴性、两端钝圆的短杆菌。
其大小为：0.5～0.8μm×1.0～3.0μm。
周身鞭毛，能运动，具致育因子的菌株还具性菌毛。
1．形态结构1.1 细胞壁位于大肠杆菌的最外层，厚约11um，分为两层，即外膜和肽聚糖层。
外膜是大肠杆菌细胞壁的主要成分，占细胞壁于重的80％，厚约8nm，位于肽聚糖层的外侧，主要由磷脂、蛋白质和脂多糖组成。
脂多糖是革兰氏阴性细菌的内毒素，也是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有成分，主要和其抗原性、致病性及对噬菌体的敏感性有关。
肽聚糖层由1～2层网状的肽聚糖组成，占细胞壁干重的10％，厚约2～3nm，是细菌等原核生物所特有的成分。
大肠杆菌的肽聚糖由聚糖链、短肽和肽桥三部分组成。
聚糖链由N-乙酸葡糖胺和N-乙酚胞壁酸分子通过β-1，4糖苷键连接而成，短肽由L-丙氨酸→D-谷氨酸→内消旋二氨基庚二酸→D-丙氨酸组成，并由L-丙氨酸与胞壁酸相连。
一条聚糖链短肽的D-丙氨酸与另一条聚糖链短肽的内消旋二氨基庚二酸直接形成肽键（肽桥），从而使肽聚糖形成网状的整体结构。
由脂蛋白将外膜和肽聚糖层连接起来，从而使大肠杆菌的细胞壁形成一个整体结构。
1.2 细胞膜大肠杆菌细胞膜的结构和其它生物细胞膜的结构相似。
但其细胞膜中蛋白质的含量高且种类多。
其细胞膜具选择透性，从而可控制营养物质进出细胞。
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澳大利亚 Victorian Dairy Industry Authority 加拿大 Health Protection Branch 智利 Department of Agriculture 法国 AFNOR 德国 DIN (Deutsches Institut fü r Normung) Fachbericht 81 Petrifilm Technik 日本 Food Safety Regulation Ministry of Health 韩国 Korea Code of Federal Regulatory 新泽西 New Zealand Food Safety Authority 波兰 Polish Normalisation Committee 南非 Department of Health 英国 Campden Food and Drink Research Association and Leatherhead Food Research Association study 美国 AOAC American Public Health Association USDA FSIS 委内瑞拉 Commission of Industrial Standards (COVENIN Standard)
Certificate Number 9504 Method MFHPB-34 Official method for carcass sampling AFNOR Certificate Number 3M 01/2-09/89AC 2000 Edition
Standard analytical method Notification No. 25 KCFR Method 7.8.6.3 MAF Standards D107.1 Commission No. 35 July 1, 1999 Government Gazette, No. R.1555.21 of 21 EMMAS assessment 3M Petrifilm E. coli/Coliform Count Plate – 1998 AOAC 991.14, 998.98 Standard methods for foods and dairy 9 CFR Part 310.25, 9 CFR Part 381.94 Covenin 3276-97
合理稀释度的选择，每稀释度接种2张测试片；
避免气泡产生；
培养基未凝固时勿挪动； 对于肉、家禽和水产品，培养时间为24h2h,对于其它产品，培养时间为 48h2h。
图 示
1
2
3
凹面
平面
4 5 6
判 读
可目视、用菌落计数器、放大镜、或PetrifilmTM自动判读仪来计数。蓝色
有气泡的菌落确认为大肠杆菌，不论蓝色的深浅，部分蓝色的带气泡菌落也 确认为大肠杆菌。培养圆形面积边缘上及边缘以外的菌落不做计数。出现大
大肠杆菌计数……第一法 操
作
步
骤
大肠杆菌计数……第一法
典型的 金属光泽
大肠杆菌计数……第一法
大肠杆菌与非大肠杆菌的生化鉴别
靛基质（I） 甲基红（M） VP试验（Vi） 枸橼酸盐（C） 鉴定（型别）
典型大肠杆菌 非典型大肠杆菌 典型中间型 非典型中间型
+ － + － － +
+ + + + － －
菌落在圆形边缘上和以外的情况
圆形边缘上及以外的菌落不作计数，因为泡棉上不含选择性培养基
“多不可计”的现象
测试片上菌落无法计数时至少有下列现象之一：
(1)很多小菌落 (2)有许多气泡 (3)培养基的颜色变深, 由红色到蓝紫色
7251:1993(E) Microbiology - General guidance for ISO 4832:2006 （E） Microbiology of food and animal enumeration feeding stuffsof – Horizontal presumptive method Escherichia for the coli enumeration – most probable of coliforms number – Colony-count technique technique NMKL Method №125 3rd ed., 1996, Thermotolerant coliform bacteria. Enumeration in foods.
检样 25g(ml)样品＋225ml稀释液,均质
检 验 程 序
10倍系列稀释
选择适宜2-3个连续稀释度的样品匀液，接种 PetrifilmTM测试片 培养
361C 24h 2h 或48h 2h
计数测试片上蓝色带气泡的菌落 计算菌落总数 报告
接种与培养
选取适宜的2～3个连续稀释度的样品匀液，每个稀释度接种2张测试片。将 PetrifilmTM大肠杆菌检验测试片置于平坦实验台面处，揭开上层膜，用吸管 吸取样品液1mL垂直滴加在测试片的中央处，将上层膜缓慢盖下，避免气泡 产生和上层膜直接落下，把压板（平面底朝下）放置在上层膜中央处，轻轻 地压下，使样液均匀覆盖于圆形的培养面积上，切勿扭转压板，拿起压板， 静置至少1分钟以使培养基凝固。将测试片的透明面朝上置于培养箱内，堆 叠片数不超过 20 片， 36C±1C 培养 。对于肉、家禽和水产品，培养时间为 24h2h，对于其它食品，培养时间为48h2h。
－ － － － + +
－ － + + + +
典型产气肠杆菌 非典型产气肠杆菌
查表
阳性管数 0.10 0.01 0.001 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 2 0 0 3 0 1 0 0 1 0 1 1 0 2 1 1 0 1 1 1 1 2 0 1 2 1 1 3 0 2 0 0 2 0 1 2 0 2 2 1 0 2 1 1 2 1 2
1g(mL)检样中最大可能数（MPN）表
MPN <3.0 3.0 3.0 6.1 6.2 9.4 3.6 7.2 11 7.4 11 11 15 16 9.2 14 20 15 20 27 95%置信区间 低 高 -9.5 0.15 9.6 0.15 11 1.2 18 1.2 18 3.6 38 0.17 18 1.3 18 3.6 38 1.3 20 3.6 38 3.6 42 4.5 42 4.5 42 1.4 38 3.6 42 4.5 42 3.7 42 4.5 42 8.7 94 阳性管数 0.10 0.01 0.001 2 2 0 2 2 1 2 2 2 2 3 0 2 3 1 3 0 0 3 0 1 3 0 2 3 1 0 3 1 1 3 1 2 3 1 3 3 2 0 3 2 1 3 2 2 3 2 3 3 3 0 3 3 1 3 3 2 3 3 3 MPN 21 28 35 29 36 23 38 64 43 75 120 160 93 150 210 290 240 460 1100 >1100 95%置信区间 低 高 4.5 42 8.7 94 8.7 94 8.7 94 8.7 94 4.6 94 8.7 110 17 180 9 180 17 200 37 420 40 420 18 420 37 420 40 430 90 1,000 42 1,000 90 2,000 180 4,100 420 --
量气泡形成、不明显的小菌落，培养区呈蓝色时，需要进一步稀释样品来获
得准确的读数。
大肠杆菌为蓝点带气泡的菌落； 不论蓝色深浅，部分蓝色带气泡的菌落均为大肠杆菌； 圆形边缘上及边缘外的菌落不计数； 注意菌落浓度高的几种情况； 蓝点带气泡菌落和红点带气泡菌落之和为大肠菌群数。
不同类型气泡和菌落的连接情况
大肠杆菌PetrifilmTM测试片
• 预先制备好的培养基系统 • 改良VRB培养基 •能验证产气，是一种确认性的 方法，而非筛选方法； • 24h确认大肠菌群，24-48h确 认E.coli; • 操作简单，结果稳定。
大肠杆菌PetrifilmTM测试片法
PetrifilmTM大肠杆菌/大肠菌群测 试片是一种预先制备好的培养基 系统，含有VRB培养基，冷水可溶 性凝胶和葡萄糖苷酶指示剂，可 增强菌落计数效果。E .coli能产 生-葡萄糖甘酸酶与培养基中的 指示剂反应，产生蓝色沉淀环绕 在大肠杆菌菌落周围。表面覆盖 的胶膜，可截留发酵乳糖的大肠 菌群产生的气体。培养结束后计 数蓝点带气泡的菌落即为大肠杆 菌数，红点带气泡和蓝点带气泡 的菌落之和为大肠菌群数。
大肠杆菌计数……第二法
大肠杆菌计数……第二法
大肠杆菌在MUG－LST培养液的荧光现象
大肠杆菌计数……第二法
几点注意事项：
在实验时要用已知MUG阳性菌株和MUG阴性菌株做对照。
在选择计数平板时，选择的菌落数不要太多太密，50个
左右效果比较好些。原因是游离的4-甲基伞形酮有水溶性， 能从菌落向培养基中扩散，菌落太多的话，尤其是阳性菌 落太多的话，很可能就分不出单个菌落了。 紫外灯的功率不要太大。功率大了需要做好个人防护。
大肠杆菌计数……第三法
第三法 PetrifilmTM测试片法 增加纸片法的依据 国际认证情况
AOAC Official Methods 美国分析化学协会官方方法 AFNOR 法国标准化协会 Nordval validation 北欧认证 AOAC 991.14, AOAC 998.98 AFNOR Certificate Number 3M 01/2-09/89A-C Ref. No. 2003-20-5408-00012
大肠杆菌计数……第二法
检 样 25g(mL）样品+ 225mL稀释液，均质
10倍系列稀释