总体而言,所有微生物生长繁殖均需要培养基含有碳源、氮源、无机盐、生长因子、水及能源,但由于微生物营养类型复杂,不同微生物对营养物质的需求是不一样的,因此首先要根据不同微生物的营养需求配制针对性强的培养基。自养型微生物能从简单的无机物合成自身需要的糖类、脂类、蛋白质、核酸、维生素等复杂的有机物,因此培养自养型微生物的培养基完全可以(或应该)由简单的无机物组成。例如,培养化能自养型的氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxdans)的培养基组成见表3.9。在该培养基配制过程中并未专门加入其他碳源物质,而是依靠空气中和溶于水中的CO2为氧化硫硫杆菌提供碳源。PBS-Tween20洗液 卵磷脂多价胨稀释液基础 30%葡萄糖溶液(pH6.5±0.5) 1.5%蛋白胨水。Schaedler肉汤
培养基的pH必须控制在一定的范围内,以满足不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物。各类微生物生长繁殖或产生代谢产物的较适pH条件各不相同,一般来讲,细菌与放线菌适于在pH7-7.5范围内生长,酵母菌和霉菌通常在pH4.5-6范围内生长。值得注意的是,在微生物生长繁殖和代谢过程中,由于营养物质被分解利用和代谢产物的形成与积累,会导致培养基pH发生变化,若不对培养基pH条件进行控制,往往导致微生物生长速度下降或(和)代谢产物产量下降。因此,为了维持培养基pH的相对恒定,通常在培养基中加入pH缓冲剂,常用的缓冲剂是一氢和二氢磷酸盐(如KH2PO4和K2HPO4)组成的混合物。K2HPO4溶液呈碱性,KH2PO4溶液呈酸性,两种物质的等量混合溶液的pH为6.8。当培养基中酸性物质积累导致H+浓度增加时,H+与弱碱性盐结合形成弱酸性化合物,培养基pH不会过度降低;如果培养基中OH-浓度增加,OH-则与弱酸性盐结合形成弱碱性化合物,培养基pH也不会过度升高。支原体肉汤培养基AB培养基基础 地杆菌培养基基础 硫还原泥土杆菌培养基基础 固氮菌琼脂(甘露醇) 固氮菌肉汤(甘露醇,葡萄糖)。
要获得微生物纯培养,必须避免杂菌污染,因此对所用器材及工作场所进行消毒与灭菌。对培养基而言,更是要进行严格的灭菌。对培养基一般采取高压蒸汽灭菌,一般培养基用1.05kg/cm2,121.3℃条件下维持15-30min可达到灭菌目的。在高压蒸汽灭菌过程中,长时间高温会使某些不耐热物质遭到破坏,如使糖类物质形成氨基糖、焦糖,因此含糖培养基常在0.56kg/cm2,112.6℃15-30分钟进行灭菌,某些对糖类要求较高的培养基,可先将糖进行过滤除菌或间歇灭菌,再与其他已灭菌的成分混合。
半组合培养基:指一类主要以化学试剂配制,同时还加有某种或某些天然成分的培养基。例如,马铃薯蔗糖培养基。固体培养基:1.液体培养基:80%~90%是水,其中配有可溶性的或不溶性的营养成分的培养基。2.固体培养基:一类配制成的固体状态的基质。根据性质又分为固化培养基、非可逆性固化培养基、天然固态培养基、滤膜。3.半固体培养基:指在液体培养基中加入少量的凝固剂而配制成的半固体状态的培养基。4.脱水培养基:又称预制干燥培养基,指含有除水分外的一切成分的商品培养基。胰蛋白酶大豆琼脂(TSA) TGE肉汤(含TTC) 四号琼脂基础/4号琼脂基础 O/F试验用培养基(HLGB)。
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好,营养物质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需,浓度过高时则可能对微生物生长起抑制作用,例如高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等不仅不能维持和促进微生物的生长,反而起到抑菌或杀菌作用。另外,培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长繁殖和(或)代谢产物的形成和积累,其中碳氮比(C/N)的影响较大。严格地讲,碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值,有时也指培养基中还原糖与粗蛋白之比。例如,在利用微生物发酵生产谷氨酸的过程中,培养基碳氮比为4/1时,菌体大量繁殖,谷氨酸积累少;当培养基碳氮比为3/1时,菌体繁殖受到抑制,谷氨酸产量则大量增加。 KF链球菌琼脂 Slantez and Bartley培养基 TYC琼脂培养基 肠球菌推定肉汤(EP肉汤)。L-胱氨酸溶液
改良巴尔斯氏培养基基础(含2.5%NaCl) 桑塔基氏培养基基础 改良桑塔基氏培养基基础。Schaedler肉汤
天然培养基:天然培养基是指一类利用动物、植物或微生物体包括其提取物制成的培养基。例如。牛肉膏蛋白胨培养基、麦芽汁培养基和LB培养基等。常用的天然有机营养物质包括豆芽汁、玉米粉、土壤浸液、麸皮、牛奶、血清、椰子汁等。天然培养基成本较低,除在实验室经常使用外,也适于用来进行工业上大规模的微生物发酵生产。组合培养基:合成培养基是根据天然培养基的成分,用化学物质模拟合成、人工设计而配制的培养基。例如,高氏1号培养基和查氏培养基等。合成培养基有一定的配方,配制合成培养基时重复性强,但与天然培养基相比其成本较高,微生物在其中生长速度较慢,一般适于在实验室用来进行有关微生物营养需求、代谢、分类鉴定、生物量测定、菌种选育及遗传分析等方面的研究工作。Schaedler肉汤
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