微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)-微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)

模塊五微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)Microbialculturemediumpreparationtechnology任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)知識目標(biāo)：掌握培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用了解培養(yǎng)基的配制原則

掌握培養(yǎng)基的配制與應(yīng)用

任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)能力目標(biāo)：01能夠根據(jù)不同微生物選擇不同培養(yǎng)基02能進(jìn)行幾種常用培養(yǎng)基的配制任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)任務(wù)內(nèi)容培養(yǎng)基的定義用途培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)內(nèi)容導(dǎo)入生產(chǎn)實(shí)踐中，培養(yǎng)基是科學(xué)研究、發(fā)酵生產(chǎn)微生物制品等方面重要的基礎(chǔ)，配制合適的培養(yǎng)基是一項(xiàng)最基本的工作。定義：應(yīng)科研或生產(chǎn)的需要，由人工配制的、適合于不同微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物用的營養(yǎng)基質(zhì)（混合養(yǎng)料）。特點(diǎn)：任何培養(yǎng)基都應(yīng)具備微生物所需要的五大營養(yǎng)要素，且應(yīng)比例適當(dāng)。所以一旦配成必須立即滅菌。用途：促使微生物生長；積累代謝產(chǎn)物；分離微生物菌種；鑒定微生物種類；微生物細(xì)胞計數(shù)；菌種保藏；制備微生物制品一、培養(yǎng)基的定義用途二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用（一）根據(jù)所培養(yǎng)微生物的微生物類群來分①細(xì)菌培養(yǎng)基③霉菌培養(yǎng)基②放線菌培養(yǎng)基例如細(xì)菌培養(yǎng)基——營養(yǎng)肉湯（nutrientbroth)：牛肉膏3g；水1000ml；蛋白胨5g；pH7.2~7.4細(xì)菌培養(yǎng)基——營養(yǎng)肉湯（nutrientbroth)：牛肉膏3g；水1000ml；蛋白胨5g；pH7.2~7.4二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用放線菌培養(yǎng)基——高氏1號：可溶性淀粉20g；KNO31g;K2HPO41g

MgSO4

0.5gNaCl1g;FeSO4?7H2O0.5g

水1000ml;pH7.2~7.4霉菌培養(yǎng)基——查氏（zapek)培養(yǎng)基：蔗糖

30g;KCl0.5g;MgSO4.H2O0.5g;FeSO40.5g

水

1000ml;K2HPO4

1g;NaNO33g;

pH6.7酵母菌培養(yǎng)基——麥芽汁培養(yǎng)基

二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用（二）根據(jù)培養(yǎng)目的來分①種子培養(yǎng)基(seedculturemedium)———是為保證發(fā)酵生產(chǎn)獲得大量優(yōu)質(zhì)種子而設(shè)計的培養(yǎng)基，特點(diǎn)是營養(yǎng)較豐富，氮源比例較高。有時為使菌種能迅速適應(yīng)后面的發(fā)酵條件，還有意識地加入發(fā)酵培養(yǎng)基的基質(zhì)。②發(fā)酵培養(yǎng)基(fermentationmedium)——用于生產(chǎn)預(yù)定發(fā)酵產(chǎn)物，一般以碳為主要元素，碳源含量往往高于種子培養(yǎng)基。大規(guī)模生產(chǎn)時，原料應(yīng)價廉易得，還應(yīng)有利于下游的分離提取。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用例如：味精生產(chǎn)菌北京棒狀桿菌AS1299的一級種子（用搖床培養(yǎng)）培養(yǎng)基配方：葡萄糖3%玉米漿2.5~3.5%尿素0.3~0.5%K2HPO40.1~0.2%MgSO40.05%二級種子（1200升發(fā)酵罐）培養(yǎng)基配方：以水解糖3%代替葡萄糖3%，其他成分相同。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用（三）按對培養(yǎng)基成分的來源來分①天然培養(yǎng)基(complexmedium)：也稱作chemicallyundefinedmedium。利用化學(xué)成分還不完全清楚或不恒定的天然物質(zhì)，（如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培養(yǎng)基，天然培養(yǎng)基比較經(jīng)濟(jì)，除實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用外，更適宜于在生產(chǎn)上用來大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。②半組合培養(yǎng)基(semi-definedmedium)：在合成培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加些天然成份，以更有效地滿足微生物對營養(yǎng)物的需要.如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基③合成（組合）培養(yǎng)基(syntheticmedium)：也稱作chemicallydefinedmedium.由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，該類培養(yǎng)基的組成成分精確、清楚，重復(fù)性強(qiáng)，但微生物生長較慢，且價格昂貴，故一般適于在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)他有關(guān)研生物營養(yǎng)需要、代謝、分類鑒定、生物測定以及菌種選育、遺傳分析等方面的研究工作。如高氏培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用（四）按制備后培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)來分①固體培養(yǎng)基(solidmedium)：天然固體營養(yǎng)基質(zhì)制成的培養(yǎng)基，或液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑（瓊脂1.5～2％)而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。為微生物的生長提供營養(yǎng)表面。常用于微生物的分離、純化、計數(shù)等方面的研究?？梢朗褂媚康牟煌瞥尚泵妗⑵桨宓刃问?。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用表4-6瓊脂與明膠的比較比較內(nèi)容瓊脂明膠常用濃度熔點(diǎn)（℃）凝固點(diǎn)（℃）pH灰分（%）氧化鈣（%）氧化鎂（%）氮（%）微生物的可利用能力1.5-2%9640微酸161.150.770.4絕大多數(shù)微生物不能利用5-12%2520酸性14-150018.3不少微生物能利用二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用1.不被微生物分解、利用、液化；2.不因消毒滅菌而被破壞；3.在微生物的生長溫度內(nèi)保持固態(tài)；4.凝固點(diǎn)的溫度對微生物無害；5.透明度好，粘著力強(qiáng)理想凝固劑應(yīng)具備的條件二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用②半固體培養(yǎng)基(semi-solidmedium)：在液體培養(yǎng)基中加入0.2-0.7％的瓊脂構(gòu)成的培養(yǎng)基。常用來觀察細(xì)菌運(yùn)動的特征，以進(jìn)行菌種鑒定和噬菌體效價滴定等方面的實(shí)驗(yàn)工作。③液體培養(yǎng)基(liquidmedium)：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便。常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物生理代謝等基本理論的研究工作?？蓳?jù)培養(yǎng)后的濁度判斷微生物的生長程度。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用（五）按特殊用途劃分①基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimummedium):是含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基；另外基礎(chǔ)培養(yǎng)基也可作為一些特殊培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分（如制備糖發(fā)酵培養(yǎng)基時）.②選擇性培養(yǎng)基(selectivemedium)：是根據(jù)某種或某一類群微生物的特殊營養(yǎng)需要，或?qū)δ撤N化合物的敏感性不同而設(shè)計出來的一類培養(yǎng)基。利用這種培養(yǎng)基可用來將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用③鑒別性培養(yǎng)基(differentialmedium)：用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基，在普通培養(yǎng)基中加入能與某種代謝產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)的指示劑或化學(xué)藥品，從而產(chǎn)生某種明顯的特征性變化，以區(qū)別不同的微生物，例：伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基（EosinMethyleneBlue）④加富培養(yǎng)基(enrichedmedium)：在普通培養(yǎng)基中加入某些特殊的營養(yǎng)物，如血、血清、動、植物組織液或其他營養(yǎng)物質(zhì)（或生長因子）的一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求苛刻的微生物，或用以富集（數(shù)量上占優(yōu)勢）和分離某中微生物。二、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用伊紅美蘭乳糖培養(yǎng)基(EosinMethyleneblue)蛋白胨10g乳糖5gK2HPO42g伊紅Y0.4g美蘭0.065g水1000mlpH=7.21、培養(yǎng)基的定義用途2、培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用思考與討論：我學(xué)到什么？任務(wù)：1、用于固體培養(yǎng)基中的凝固劑有哪幾種？它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？為什么以瓊脂為最好？2、各舉一例說明什么是選擇培養(yǎng)基？什么是鑒別培養(yǎng)基？它們在微生物學(xué)工作中有何重要性？思考討論與任務(wù)模塊五微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)Microbialculturemediumpreparationtechnology任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)知識目標(biāo)：掌握培養(yǎng)基的配制及應(yīng)用了解培養(yǎng)基的配制原則

任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)能力目標(biāo)：01能夠根據(jù)不同微生物選擇不同培養(yǎng)基02能進(jìn)行幾種常用培養(yǎng)基的配制任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)任務(wù)內(nèi)容培養(yǎng)基的配置原則設(shè)計培養(yǎng)基的方法任務(wù)三微生物培養(yǎng)基配制技術(shù)內(nèi)容導(dǎo)入生產(chǎn)實(shí)踐中，培養(yǎng)基是科學(xué)研究、發(fā)酵生產(chǎn)微生物制品等方面重要的基礎(chǔ)，配制合適的培養(yǎng)基是一項(xiàng)最基本的工作。一、培養(yǎng)基的配制原則（一）培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營養(yǎng)特點(diǎn)（目的明確）（三）物理化學(xué)條件適宜（條件適宜）（二）營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)（營養(yǎng)協(xié)調(diào)）（四）根據(jù)培養(yǎng)目的選擇原料及其來源（經(jīng)濟(jì)節(jié)約）一、培養(yǎng)基的配制原則（一）培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營養(yǎng)特點(diǎn)即根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基。不同營養(yǎng)類型的微生物，其對營養(yǎng)物的需求差異很大。如自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基完全可以（或應(yīng)該）由簡單的無機(jī)物質(zhì)組成。異養(yǎng)做生物的培養(yǎng)基至少需要含有一種有機(jī)物質(zhì)，但有機(jī)物的種類需適應(yīng)所培養(yǎng)菌的特點(diǎn)。按微生物的主要類群來說，它們所需要的培養(yǎng)基成分也不同：細(xì)菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基放線菌：高氏一號培養(yǎng)基真菌：查氏合成培養(yǎng)基酵母菌：麥芽汁一、培養(yǎng)基的配制原則（二）營養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)濃度過高——微生物的生長起抑制作用，濃度過小——不能滿足微生物生長的需要。碳氮比（C/N）直接影響微生物生長與繁殖及代謝物的形成與積累，故常作為考察培養(yǎng)基組成時的一個重要指標(biāo)；

碳源中的碳原子的mol數(shù)氮源中所含的氮原子的mol數(shù)C/N比值=例：谷氨酸生產(chǎn)中C/N＝4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；C/N＝3/1時，菌體生長受抑制，而谷氨酸大量增加。速效性氮（或碳）源與遲效性氮（或碳）源的比例各種金屬離子間的比例一、培養(yǎng)基的配制原則（三）物理化學(xué)條件適宜（1）pH:各類微生物的最適生長pH值各不相同：細(xì)菌：7.0~8.0 放線菌：7.5~8.5酵母菌：3.8~6.0 霉菌：4.0~5.8在微生物的生長和代謝過程中，由于營養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的形成與積累，培養(yǎng)基的初始pH值會發(fā)生改變，為了維持培養(yǎng)基pH值的相對恒定，通常采用下列兩種方式：內(nèi)源調(diào)節(jié)：在培養(yǎng)基里加一些緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的碳氮比。外源調(diào)節(jié)：按實(shí)際需要不斷向發(fā)酵液流加酸或堿液一、培養(yǎng)基的配制原則磷酸緩沖液：pH值從6.0~7.6之間K2HPO4+HClKH2PO4+KClKH2PO4+KOHK2HPO4+H2O加入CaCO3：

CO32–

HCO3–H2CO3

CO2+H2O+H+–H–+H+–H–培養(yǎng)基中所含氨基酸、肽、蛋白質(zhì)等物質(zhì)也可起到緩沖作用。（2）滲透壓和aw滲透壓 等滲溶液 適宜微生物生長 高滲溶液 細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離 低滲溶液 細(xì)胞吸水膨脹，直至破裂大多數(shù)微生物適合在等滲的環(huán)境下生長，而有的菌則能在3mol/LNaCl的高滲溶液中生長。能在高鹽環(huán)境（2.8~6.2/LNaCl）生長的微生物常被稱為嗜鹽微生物（Halophiles）。一、培養(yǎng)基的配制原則一、培養(yǎng)基的配制原則（3）氧化還原電勢(redoxpoyential)各種微生物對培養(yǎng)基的氧化還原電勢的要求：好氧微生物：+0.3~+0.4V,(在>0.1V以上的環(huán)境中均能生長).厭氧微生物：只能在+0.1V以下生長兼性厭氧微生物：+0.1V以上呼吸、+0.1V以下發(fā)酵培養(yǎng)基是多氧化還原偶的復(fù)雜電化學(xué)系統(tǒng)，測出的Eh值僅代表其綜合結(jié)果。對微生物影響最大的是：分子氧和分子氫的濃度培養(yǎng)基中常用的還原劑：巰基乙酸、抗壞血酸、硫化氫、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等。一、培養(yǎng)