讲稿：培养基.docVIP

培养基 什么是培养基 培养基 (culture medium)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。无论是以微生物为材料的研究，还是利用微生物生产生物制品，都必须进行培养基的配制，它是微生物学研究和微生物发酵生产的基础。 培养基中应含满足微生物生长发育的：水分、碳源、氮源、生长因子以及基本的离子，磷、硫、钠、钙、镁、钾和铁及各种微量元素。 此外，培养基还应具有适宜的酸碱度(pH值)和一定缓冲能力及一定的氧化还原电位和合适的渗透压。 1. (1)选择适宜的营养物质：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末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。 表3.9 几种类型培养基组成 成分 氧化硫硫杆菌培养基 大肠杆菌 培养基 牛肉膏蛋白胨培养基 高氏I号合成培养基 培养基 LB培养基 牛肉膏 ? ? 5 ? ? ? 碳源(能源)、氮源无机盐、生长因子 ? ? 10 ? ? 10 氮源、碳源(能源)、生长因子 ? 5 ? ? ? ? 生长因子、氮源、碳源(能源) ? 5 ? ? ? ? 碳源(能源) ? ? ? ? 30 ? 碳源(能源) ? ? ? 20 ? ? 碳源(能源) CO2 (来自空气) ? ? ? ? ? (NH4)2SO4 0.4 ? ? ? ? ? 氮源、无机盐 NH4H2PO4 ? l ? ? ? ? 氮源、无机盐 KNO3 ? ? ? 1 ? ? 氮源、无机盐 NaNO3 ? ? ? ? 3 ? 氮源、无机盐 MgSO4·7H2O 0.5 0.2 ? 0.5 0.5 ? 无机盐 FeSO4 0.01 ? ? 0.01 0.01 ? 无机盐 KH2PO4 4 ? ? ? ? ? 无机盐 K2HPO4 ? 1 ? 0.5 1 ? 无机盐 NaCl ? 5 5 0.5 ? ? 无机盐 KCl ? ? ? ? 0.5 ? 无机盐 CaCl2 0.25 ? ? ? ? ? 无机盐 S 10 ? ? ? ? ? 无机盐 H2O 1000 1000 1000 1000 1000 1000 溶剂 pH 7.0 7.0～7.2 7.0～7.2 7.2～7.4 7.0 ? 灭菌条件 121℃20min 112℃30min 121℃20min 121℃20min 121℃20min 121℃20min ? 就微生物主要类型而言，有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、原生动物、藻类及病毒之分，培养它们所需的培养基各不相同。在实验室中常用牛肉膏蛋白胨培养基(或简称普通肉汤培养基)培养细菌，用高氏I号合成培养基培养放线菌，培养酵母菌一般用麦芽汁培养基，培养霉菌则一般用查氏合成培养基。 （2）营养物质浓度及配比合适 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/l时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；当培养基碳氮比为3/l时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。再如，在抗生素发酵生产过程中，可以通过控制培养基中速效氮(或碳)源与迟效氮(或碳)源之间的比例来控制菌体生长与抗生素的合成协调。 （3）控制pH条件 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最适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