1、第一節(jié)微生物的培養(yǎng)和應(yīng)用微生物培養(yǎng)基的制備原則目的明確為了制備培養(yǎng)基，首先明確培養(yǎng)目的，培養(yǎng)什么樣的微生物，為了得到菌體，還是為了得到代謝產(chǎn)物？ 用于實(shí)驗(yàn)室和發(fā)酵生產(chǎn)嗎？ 根據(jù)不同的目的制備不同的培養(yǎng)基。培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌所需的培養(yǎng)基不同。 實(shí)驗(yàn)室常用的牛肉漿培養(yǎng)基培養(yǎng)異養(yǎng)細(xì)菌，培養(yǎng)特殊類型的微生物需要特殊培養(yǎng)基。由于自身營(yíng)養(yǎng)微生物具有較強(qiáng)的合成能力，培養(yǎng)自身營(yíng)養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基由完全簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物組成。 由于異養(yǎng)型微生物合成能力弱，培養(yǎng)基至少需要一種有機(jī)物，通常為葡萄糖。 由于某些異養(yǎng)型微生物需要多種生長(zhǎng)因子，因此常用天然有機(jī)物提供必要的生長(zhǎng)因子。為了得到菌體或作為種子培養(yǎng)基使用，一

2、般培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分豐富，特別是氮源的含量高有助于微生物的生長(zhǎng)和繁殖。 為了得到代謝產(chǎn)物或作為發(fā)酵培養(yǎng)基使用，希望降低含有的氮源，使微生物的生長(zhǎng)不旺盛，對(duì)代謝產(chǎn)物的蓄積有利。 有些代謝產(chǎn)物加入了作為它們的構(gòu)成要素的元素體和前驅(qū)物質(zhì)。 例如，在生產(chǎn)維生素B12時(shí)加入鈷鹽，在生產(chǎn)強(qiáng)力注音字時(shí)加入氯化物，在生產(chǎn)芐烷銨時(shí)加入作為其前驅(qū)物質(zhì)的苯乙酸。營(yíng)養(yǎng)調(diào)整養(yǎng)化學(xué)基必須含有維持微生物最佳生長(zhǎng)所必需的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 但更重要的是，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和配方是適當(dāng)?shù)摹I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度過(guò)低，無(wú)法滿足生長(zhǎng)需求，過(guò)高，抑制生長(zhǎng)。 例如，適量蔗糖是異養(yǎng)微生物良好的碳源和能量源，而高濃度蔗糖能抑制微生物的生長(zhǎng)。 金屬絡(luò)離子是微生

3、物生長(zhǎng)不可缺少的礦物質(zhì)養(yǎng)分，濃度過(guò)大，特別是重金屬絡(luò)離子，反而會(huì)抑制其生長(zhǎng)，產(chǎn)生殺菌作用。各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的配比，特別是碳氮比(碳氮比)直接影響著微生物的生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的積累。 碳氮比一般指培養(yǎng)基中的元素體碳與元素體氮的比，有時(shí)指培養(yǎng)基中的還原糖與粗蛋白的含量的比。 不同的微生物要求不同的碳氮比。 例如，細(xì)菌和酵母菌培養(yǎng)基中碳氮比約為5/1，霉菌培養(yǎng)基中的碳氮比約為10/l。 在微生物發(fā)酵生產(chǎn)中，碳氮比直接影響發(fā)酵產(chǎn)量，如谷氨酸發(fā)酵需要大量的氮作為合成谷氨酸的氮?dú)庠矗囵B(yǎng)基碳氮比為4/1則大量繁殖菌體，谷氨酸蓄積少的培養(yǎng)基碳氮比為3/1，抑制菌體繁殖，谷氨酸產(chǎn)量增加。另外，培養(yǎng)基中的無(wú)機(jī)鹽的量和

4、它們的平衡也必須注意的生長(zhǎng)因子的添加，為了保證微生物對(duì)各生長(zhǎng)因子的平衡吸收，以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行留心定。理化合適微生物的生長(zhǎng)與培養(yǎng)基的pH值、氧化還原電勢(shì)、滲透壓等理化因素有密切關(guān)系。 制備培養(yǎng)基時(shí)，必須將這些個(gè)因子控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。1. pH值各種微生物一般具有適于其生長(zhǎng)的pH范圍。 例如，細(xì)菌為7.08.0，放線菌為7.58.5，酵母菌為3.86.0，霉菌為4.05.8，藻類為6.07.0，原生動(dòng)物為6.08.0。 但是，對(duì)于某些具體的微生物菌種，其生長(zhǎng)的最佳pH范圍常常大大突破上述界限，其中嗜極菌更為顯著。微生物在生長(zhǎng)、代謝過(guò)程中產(chǎn)生改變培養(yǎng)基pH值的代謝產(chǎn)物，如果不及時(shí)特羅爾，其本身就會(huì)

5、被抑制或殺死。 因此，在修訂這種培養(yǎng)基時(shí)，需要考慮培養(yǎng)基成分對(duì)pH的調(diào)節(jié)能力。 該培養(yǎng)基內(nèi)成分的調(diào)節(jié)作用可以說(shuō)是pH的內(nèi)源性調(diào)節(jié)。內(nèi)因性調(diào)節(jié)，用磷酸緩沖液調(diào)節(jié)：例如，調(diào)節(jié)K2HP04和KH2P04兩者的濃度比，可以得到pH6.47.2間的一系列穩(wěn)定的pH，兩者為等克分子濃度比時(shí)，溶液的pH穩(wěn)定在6.8。 將CaCO3調(diào)節(jié)為“預(yù)鹽化學(xué)基”:由于CaCO3在水溶液中的溶解度低，所以即使添加到液體或固體培養(yǎng)基中，也不會(huì)提高培養(yǎng)基的pH，但在微生物生長(zhǎng)過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生酸時(shí)，可溶解CaCO3，起到調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH的作用。 如果不希望在培養(yǎng)基中沉淀，有時(shí)可以添加NaHCO3。應(yīng)對(duì)內(nèi)源調(diào)節(jié)的是外源調(diào)節(jié)，這是根據(jù)

6、實(shí)際需要經(jīng)常從外部流入酸和堿液來(lái)調(diào)整培養(yǎng)液的pH值的方法。2 .氧化還原電勢(shì)各種微生物對(duì)培養(yǎng)基氧化還原電勢(shì)的要求不同。 一般需氧微生物生長(zhǎng)的Eh (氧化還原勢(shì))值為0.30.4v，厭氧微生物只能生長(zhǎng)在0.1 V以下的環(huán)境中。 好氧微生物必須保證氧的供給，這在大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)中尤為重要，需要采取專業(yè)的通氣措施。 厭氧微生物必須去除氧氣。 因?yàn)檠鯕鈱?duì)那些有害。 因此，在調(diào)制這種微生物的培養(yǎng)基時(shí)，為了降低氧化還原電勢(shì)多加入適量的還原劑。 常用的還原劑有巰基乙酸、半胱氨酸、硫化鈉、抗壞血酸、鐵元素屑等。 也可以用其他的理化方法除去氧。 發(fā)酵生產(chǎn)多采用深層靜置發(fā)酵法創(chuàng)造厭氧條件。3 .滲透壓和水的活性度許

7、多微生物能經(jīng)得住滲透壓的大幅變化。 培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度過(guò)大時(shí)，滲透壓過(guò)高，細(xì)胞球產(chǎn)生質(zhì)壁分離，微生物的生長(zhǎng)受到抑制。 低滲透溶液使細(xì)胞球吸水膨脹，容易破裂。 制備培養(yǎng)基時(shí)要注意滲透壓的大小，掌握營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度。 往培養(yǎng)基中加入適量的NaCl以提高滲透壓。 在實(shí)用上，常用水的活性度表示微生物可利用的游離水含水量。經(jīng)濟(jì)節(jié)約在制備培養(yǎng)基，特別是大規(guī)模生產(chǎn)用培養(yǎng)基時(shí)，必須按照節(jié)約經(jīng)濟(jì)的原則，盡量選擇廉價(jià)、來(lái)源方便的原料。 在保證微生物生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物積累的需要的前提下，經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則大體上是“粗代精”、“野代家”、“廢代好”、“簡(jiǎn)代繁”、“烴代糧食”、“纖代糖”、“氮代朊病毒”幾種微生物培養(yǎng)基的處方1

8、 .細(xì)菌培養(yǎng)基配方牛肉膏瓊脂培養(yǎng)基牛肉膏0.3克、蛋白胨1.0克、氯化納金屬釷0.5克、瓊脂1.5克，一千毫升水燒杯中加入100毫升水，牛肉糊、蛋白胨和氯化納金屬釷，用蠟筆在燒杯外面打上印記后，用火加熱。 等燒杯內(nèi)的各成分溶解后，加入瓊脂，繼續(xù)攪拌使其不粘在底部。 瓊脂完全溶解后補(bǔ)充脫水，用10%鹽酸或10%氫氧化納金屬釷將pH調(diào)整到7.27.6，分別注入各試管，裝上棉花，用高壓蒸汽滅菌30分鐘。處方2馬鈴薯培養(yǎng)基取出新鮮牛心(脂肪和血管除外) 250克，用小刀切成肉末后，加入蒸餾水500毫升和蛋白胨5克。 在燒杯上蓋上印記煮沸，用火煮2小時(shí)。 過(guò)濾，對(duì)過(guò)濾后的肉末進(jìn)行干燥處理，將濾液的pH值

9、調(diào)整到7.5左右。 在各試管中放入10毫升肉湯和少量碎末狀的干燥牛心，進(jìn)行滅菌、準(zhǔn)備。處方三根瘤菌培養(yǎng)基葡萄糖10g磷酸氫二鉀元素0.5碳酸鈣元素硫酸鎂3g0.2g瓊脂0.4克泡打粉水1000毫升1%結(jié)晶紫溶液1毫升將瓊脂加水煮沸溶解后，分別加入其他成分，攪拌溶解后，分注、滅菌、預(yù)備。2 .放線菌培養(yǎng)基處方一淀粉瓊脂培養(yǎng)基(高氏培養(yǎng)基)可溶性淀粉2克硝酸鉀0.1磷酸氫二鉀元素0.05g氯化納金屬釷0.05g硫酸鎂0.05硫酸亞鐵0.001瓊脂2克水1000毫升將淀粉放入燒杯中，用5毫升水調(diào)成糊狀后，注入95毫升水混合后，加入其他藥品使其溶解。 在燒杯外加上記號(hào)，加熱至煮沸，加入瓊脂，繼續(xù)攪拌，

10、等瓊脂完全溶解后，補(bǔ)充脫水。 將pH調(diào)整到7.27.4，分注后滅菌，作為備用。處方二小麥面粉瓊脂培養(yǎng)基六十克小麥面粉，二十克瓊脂一千毫升水用水把小麥面粉調(diào)成糊狀，加水到500毫升，用小火煮30分鐘。 另取500毫升水，加入瓊脂，加熱煮沸至溶解后，調(diào)配兩液，補(bǔ)充水分，將pH調(diào)整至7.4，作為分注、滅菌、預(yù)備。3 .真菌培養(yǎng)基處方一薩市(sabourauds )培養(yǎng)基蛋白胨10g瓊脂20g麥芽糖40g水1000毫升在胨、瓊脂中加入水后，加熱，繼續(xù)攪拌，等到瓊脂溶解后，加入麥芽糖(或葡萄糖) 40g，攪拌使之溶解，然后分注、滅菌、預(yù)備。本培養(yǎng)菌常用于培養(yǎng)多種真菌。處方二馬鈴薯糖瓊脂培養(yǎng)基洗土豆去皮，

11、取200克切成小塊，加水1000毫升，煮沸30分鐘后，補(bǔ)充水分。 濾液中加入10克瓊脂，煮沸溶解后，加入20克砂糖(為培養(yǎng)霉菌加入蔗糖，為培養(yǎng)酵母菌加入葡萄糖)，補(bǔ)水，分注，滅菌，預(yù)備。將該培養(yǎng)基的pH調(diào)節(jié)至7.27.4，也可以采用方中的糖，例如葡萄糖來(lái)培養(yǎng)放線菌和芽孢桿菌。處方三黃豆芽汁培養(yǎng)基豆芽一百克瓊脂十五克葡萄糖20g水1000毫升將豆芽洗凈，加水煮沸30分鐘。 用紗布過(guò)濾，在濾液中加入瓊脂，加熱溶解后加入砂糖，攪拌使之溶解，將水分補(bǔ)充到1000毫升，分注，滅菌，備用。該培養(yǎng)基的pH值為7.27.4，可用于細(xì)菌和放線菌的培養(yǎng)。處方四豌豆瓊脂培養(yǎng)基八十粒綠色和平組織瓊脂五克二百毫升水取80粒綠色和平組織加水，煮沸1小時(shí)，用紗布過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入瓊脂，溶解、分注、滅菌、預(yù)備煮沸。4 .食用菌菌種培養(yǎng)基處方1馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基20%馬鈴薯煮汁1000毫升蔗糖二十克瓊脂十八克洗馬鈴薯剝皮后，切成小塊。 取200克馬鈴薯小塊，加入1000毫升水，煮沸20分鐘后過(guò)濾。 在濾汁中加入水分1000毫升，即20%的馬鈴薯煮汁。 在馬鈴薯煮汁中加入瓊脂和蔗糖，煮沸溶解