第二节培养基

1、第二节 培养基(medium),一、配制培养基的原则 二、培养基的类型及应用,重点：微生物的营养物质及其功能，培养基的配制原则，各种培养基的定义及适用范围。,特点：任何培养基都应具备微生物所需要的五大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。,定义：是人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。,用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品。,一、培养基的配制原则,1.培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确） 2.营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） 3.物理化学条件适宜（条件适宜） 4.根据培养目的选择原

2、料及其来源（经济节约）,1.培养基组分应适合微生物的营养特点,即根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。 不同营养类型的微生物，其对营养物的需求差异很大。如自养型微生物的培养基完全可以（或应该）由简单的无机物质组成。异养做生物的培养基至少需要含有一种有机物质，但有机物的种类需适应所培养菌的特点。 按微生物的主要类群来说，它们所需要的培养基成分也不同： 细 菌： 牛肉膏蛋白胨培养基 LB (Luria-Bertani) 放线菌： 高氏一号培养基 霉 菌： 查氏合成培养基 PDA (Potato-Dextrose-Agar) 酵母菌： 麦芽汁 当对试验菌营养需求特点不清楚的时候，可以采用生长谱法

3、进行测定。,2.营养物的浓度与比例应恰当,浓度过高微生物的生长起抑制作用， 浓度过小不能满足微生物生长的需要。 碳氮比（C/N）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重要指标；,速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例 各种金属离子间的比例,碳源中的碳原子的mol数 氮源中所含的氮原子的mol数,C/N比值=,例：谷氨酸生产中 C/N 4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少； C/N3/1 时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。,（1）pH: 各类微生物的最适生长pH值各不相同： 细 菌和放线菌：77.5 酵母菌和霉 菌：4.56 在微生物的生长和代谢过

4、程中，由于营养物质的利用和代谢产物的形成与积累，培养基的初始pH值会发生改变，为了维持培养基pH值的相对恒定，通常采用下列两种方式： 内源调节：在培养基里加一些缓冲剂（如K2HPO4和KH2PO4 ）或不溶性的碳酸盐（如CaCO3），调节培养基的碳氮比。 外源调节：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液,3.物理化学条件适宜,3.物理化学条件适宜,（2）渗透压和aw,渗透压 等渗溶液适宜微生物生长 高渗溶液细胞发生质壁分离 低渗溶液细胞吸水膨胀，直至破裂,大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如Staphylococcus aureus(葡萄球菌)则能在3mol/L NaCl的高渗溶液中生长

5、。能在高盐环境（2.86.2/L NaCl）生长的微生物常被称为嗜盐微生物（Halophiles）。,（3）氧化还原电位(redox poyential),各种微生物对培养基的氧化还原电位（）的要求不一样： 好氧微生物：+0.3+0.4V,(在0.1V以上的环境中均能生长).厌氧微生物：只能在+0.1V以下生长 兼性厌氧微生物：+0.1V以上呼吸、+0.1V以下发酵 好氧微生物在PH相对稳定的条件下，可通过增加通气量（如振荡培养、搅拌）提高培养基的氧分压，或加入氧化剂，从而增加值。 厌氧微生物则必须除去氧，因为氧对它们有害。所以，在配制这类微生物的培养基时，常加入适量的还原剂以降低氧化还原电位

6、。培养基中常用的还原剂：巯基乙酸、抗坏血酸、硫化氢、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。,4.根据培养基的应用目的选择原料及其来源,该培养基的应用目的，即： 是培养菌体还是积累代谢产物？ 是实验室菌体培养还是大规模发酵？ 代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？,用于培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低）； 用于大量生产代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量）；若代谢产物是次级代谢产物时要考虑是否加入特殊元素或特定的代谢产物； 当所设计的是大规模发酵用的培养基时，应重视培养基中各成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉 的原料，提倡以粗代精，以废代好。,高压蒸气灭菌 一般培养基： 1.05 Kg/cm2, 121.3, 15-30 min 含糖培养基： 0.56 Kg/cm2, 112.6 , 15-30 min 过滤除菌或间歇灭菌,5.培养基的灭菌,附图：过滤灭菌,在配制培养基过程中，泡沫的存在对灭菌处理极不利，因为泡沫中的空气形成隔热层，使泡沫中微生物难以被杀死。因而有时需要在