第四節培養基FoodsofMicroorganisms1887獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第1頁培養基概念人工配制、適合于不一樣微生物生長繁殖或產生代謝產物混合營養基質。培養基條件任何培養基都應該具備微生物生長所需六大營養要素適當營養素種類適當營養素百分比培養基幾乎是一切對微生物進行研究和利用工作基礎。碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第2頁培養基中應含滿足微生物生長發育：水分、碳源、氮源、生長因子以及基本離子，磷、硫、鈉、鈣、鎂、鉀和鐵及各種微量元素。另外，培養基還應含有適宜酸堿度(pH值)和一定緩沖能力及一定氧化還原電位和適當滲透壓。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第3頁一、選取和設計培養基標準和方法（一）選取和設計培養基標準1、目標明確2、營養協調3、理化條件適宜4、經濟節約在微生物學研究和生產實踐中，配制適當培養基是一項最基本要求。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第4頁1、目標明確培養對象及產物培養目標不一樣，原料選擇和配比不一樣。培養不一樣微生物應依據其特點采取不一樣培養條件。營養類型及種類不一樣微生物需要不一樣培養基。自養型微生物培養基：不能含有機物，由簡單無機物組成。異養型微生物需要在培養基中添加有機物，如異養型細菌慣用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基。光能營養型需要提供光照。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第5頁細菌、放線菌、酵母菌和霉菌營養要求現有共性也有特征，應選取不一樣培養基。放線菌：麥芽汁培養基；酵母菌：高氏培養基；霉菌：察氏培養基或豆芽汁等培養基。主要幾類微生物所需培養基各不相同。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第6頁2、營養協調微生物細胞組成元素調查分析，是培養基設計主要參考依據。培養基中營養物質濃度適當時，微生物才能生長良好。濃度過低，不能滿足需要；濃度過高，對其生長有抑制作用，如高滲溶液抑菌作用。營養物質之間濃度配比，直接影響微生物生長繁殖或代謝產物積累。不一樣營養物質之間百分比：大致十倍遞減。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第7頁營養協調標準中需要注意幾點其中碳氮比（C/N）影響較大。碳氮比（C/NRatio）指在微生物培養基中所含碳源中碳原子摩爾數與氮源中氮原子摩爾數之比指培養基中碳源物質與氮源物質質量比值，也指培養基中還原糖含量與粗蛋白含量比值獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第8頁碳氮比主要性碳源不足，菌體易早衰；氮源過量，菌體生長過旺，代謝產物積累少；氮源不足，菌體生長過慢。真菌：高C/N比細菌：低C/N比我們能夠經過控制培養基碳氮比，來調控菌體生長或代謝產物積累。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第9頁培養基中各礦質元素間百分比要適當，預防單鹽毒害作用。某種氨基酸過多，發生氨基酸不平衡，將會影響對其它氨基酸吸收。微量元素除尤其需要外，普通不另外供給。因為培養基中所加牛肉膏、蛋白胨、糖及其它無機鹽中均含有一定量微量元素。用自來水配制培養基時，微量元素更不成問題。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第10頁3、理化條件適宜培養基理化條件pH水分活度（Aw）和滲透壓氧化還原電位（Eh）獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第11頁(1)pH各類微生物生長繁殖或產生代謝產物最適pH條件各不相同，各大類微生物都有適當生長pH范圍。通常培養條件細菌和放線菌：pH7.0～7.5酵母菌和霉菌：pH4.5～6.0范圍內生長獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第12頁在微生物生長繁殖和代謝過程中，常因營養物質消耗和代謝產物積累，引發pH改變，造成微生物生長遲緩、代謝產物產量下降。

為防止此現象，維持培養基pH相對恒定，通常加入pH緩沖劑，進行調整。pH內源調整磷酸鹽緩沖液（KH2PO4、K2HPO4）不溶性碳酸鹽CaCO3或碳酸氫鈉pH外源調整指在培養過程中不?；蜷g斷向液體培養基中流加酸液或堿液調整方法。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第13頁(2)水分活度（Aw）和滲透壓微生物在等滲環境中良好生長

高滲環境生長受抑：質壁分離

低滲環境脆弱菌體易破裂死亡：吸水膨脹微生物有一定適應滲透壓改變能力

細胞內滲透壓調整機制滲透壓大小由溶液中所含分子或離子質點數決定幾個數據

G+細菌：20atm

G-細菌：5～10atm獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第14頁獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第15頁水分活度水分活度Aw

相同溫度和壓力下，體系中溶液水蒸汽壓與純水蒸汽壓之比。亦等于該溶液百分相對濕度。表示微生物可實際利用游離水含量Aw=p/p0微生物生長最低Aw普通細菌：0.91（嗜鹽細菌0.75,葡萄球菌0.85）普通酵母：0.88（耐高滲酵母：0.60）普通霉菌：0.80（干性霉菌：0.65）獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第16頁常見食品水分活度物品名稱Aw純水1.000人血0.995新鮮水果0.97～0.98海水0.98家畜鮮肉0.97面包0.95糖醬、火腿0.90物品名稱Aw香腸0.85果醬0.80飽和蔗糖液0.76咸魚0.75糖果、干果0.70谷物、面粉0.65奶粉0.20獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第17頁度量某氧化還原系統中還原劑釋放電子或氧化劑接收電子趨勢一個指標。（3）氧化還原電位（Eh）普通好氧菌：0.1伏以上可生長，0.3-0.4伏適宜兼性厭氧菌：0.1伏以上有氧呼吸；0.1伏以下進行發酵厭氧菌：低于0.1伏條件下生長不一樣類型微生物生長對氧化還原電位要求不一樣。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第18頁影響Eh原因與氧分壓相關受pH影響。pH↓或[O2]↑，Eh↑

增加通氣量（如振蕩培養、攪拌）提升培養基氧分壓，或加入氧化劑，可增加Eh；煮沸驅氧后將培養基與空氣隔絕，以及在培養基中加入抗壞血酸（0.1%）、硫化氫（0.025%）、半胱氨酸（<0.05%）、鐵屑等可降低Eh。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第19頁4、經濟節約配制培養基時應盡可能選取廉價且易取得原料做培養基成份。尤其是在發酵工業中，以降低生產成本。以粗代精：糖蜜V蔗糖以野代家：粗木薯粉V優質淀粉以廢代好

黃豆漿水

造紙廠亞硫酸廢液（含戊糖）以簡代繁以無機氮代蛋白以纖代糖以烴代糧以國代進獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第20頁選取粗原料--對微生物而言，純度較高精原料(如蔗糖)其營養成份倒不如純度低粗原料(如紅糖)完全。粗原料中所謂“雜質”能提供微生物各種營養要素，且價格較低。設計培養基時應盡可能利用粗原料。

----選取工農業副產品--微生物發酵所需標準原料(如碳源中糖、淀粉及氮源中蛋白胨等)價格昂貴，農副產品及其它工業下腳料等價格低廉。故在碳源選擇上，應選取富含淀粉薯類、廢糖蜜、麩皮、酒糟、醬渣及紙廠含有戊糖等成份亞硫酸廢液等代替純淀粉和糖類；在氮源上，用棉子餅粉、蠶蛹粉、豆餅粉及花生餅粉等副產物代替黃豆粉等蛋白質原料。

----選取無機氮源--“無機氮”指硝酸鹽、銨鹽和尿素等。在培養基中用無機氮作氮源，讓微行物將其轉化為氨基酸、蛋白質等含氮有機物，生產菌體蛋白。微生物蛋白生產效率遠高于植物和動物蛋白，可補充當前人類食物及動物飼料中蛋白質嚴重不足。

----選取低濃度培養基--普通認為培養基中營養物質種類愈多、含量愈高其營養愈豐富，發酵效果愈好。但營養物質過多，會造成溶氧量下降，滲透壓增大等副效應，對微生物生長不利。故培養基設計應充分考慮營養物種類和含量，用“稀薄”培養基代替營養物過“濃”豐富培養基，節約原料，提升發酵產物產量獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第21頁（二）選取和設計培養基方法生態模擬

自然基質或模擬：初級天然培養基肉湯、魚汁果汁濕潤麩皮米糠、米飯、面包查閱文件精心設計：優選法或正交試驗試驗比較培養皿瓊脂平板搖瓶培養臺式發酵罐獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第22頁二、培養基種類對培養基成份了解培養基物理狀態培養基對微生物功效獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第23頁按對培養基成份了解來分天然培養基合成培養基半合成培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第24頁天然培養基利用化學成份還不清楚或不恒定天然有機物制成培養基牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、玉米粉、馬鈴薯、麩皮、動物組織器官浸出液、麥芽汁培養基特點營養豐富重復性差:成份復雜，每批成份不穩定適于試驗室制備基礎培養基及大生產種子培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第25頁合成培養基用化學成份和量都確切知道高純化學試劑配成培養基高氏一號（淀粉硝酸鹽培養基）檸檬酸鹽培養基葡萄糖銨鹽培養基蔗糖硝酸鹽培養基（察氏培養基）特點

重現性好、價格高、配制繁慣用于研究,不宜于大規模生產。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第26頁半合成培養基由部分天然有機物和部分化學藥品配成培養基。馬鈴薯蔗糖培養基特點

成本低、配制方便，用于生產、試驗

獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第27頁液體培養基固體培養基半固體培養基脫水培養基按物理狀態分獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第28頁液體培養基（LiquidMedium）未加任何凝固劑。在用液體培養基培養微生物時，能夠經過振蕩或攪拌增加培養基通氣量，同時使營養物質分布均勻。應用微生物生理、代謝研究取得大量菌體：營養物質以溶質狀或高度分散態存在，微生物能充分與養料接觸，微生物生長快發酵工業大規模生產：工業上常采取液體深層發酵法生產抗生素等各種微生物產品。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第29頁固體培養基（SolidMedium）外觀呈固態培養基，可在液體培養基中加入凝固劑成固體胨狀凝固劑：對大多數微生物來說，瓊脂是最理想凝固劑。1.5－2%瓊脂：聚半乳糖硫酸酯5－12%明膠：蛋白質獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第30頁理想凝固劑應具備條件1、不被所培養微生物分解利用；2、在微生物生長范圍內保持固體狀態。在培養嗜熱細菌時，為預防因為高溫引發培養基液化，通常在培養基中適當增加凝固劑。3、凝固點溫度不能太低，不然不利于微生物生長。4、對所培養微生物無毒害作用。5、在滅菌過程中不被破壞。6、透明度好、黏著力強。7、配制方便且價格低廉。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第31頁慣用凝固劑有瓊脂、明膠、硅膠等，對大多數微生物來說，瓊脂是最理想凝固劑。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第32頁獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第33頁固體培養基類型固化培養基

凝固劑：瓊脂、明膠、海藻酸膠、脫乙酰吉蘭糖膠、多聚醇非可逆固化培養基

血清培養基

無機硅膠培養基天然固態培養基

麩皮、米糠、木屑、纖維、稻草粉

馬鈴薯片、胡蘿卜條、大米、麥粒、大豆、面包

動植物組織培養基濾膜：醋酸纖維薄膜獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第34頁固體培養基應用應用廣泛菌種分離計數選種育種檢驗雜菌菌種保藏生物活性物質生物測定真菌孢子微生物固體培養和大規模生產獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第35頁天然固體培養基如小米、大米、麩皮及馬鈴薯等可直接用作培養基培養霉菌、放線菌。小米麩皮等物質含有一定量碳源和能源物質，又含有大量礦質元素、微量元素和生長素，而且質地疏松透氣，比表面大，是培養孢子和制備粗酶制劑良好培養基。如用麩皮培養黑曲霉生產糖化酶，培養米曲霉生產米曲霉孢子，用蒸煮大豆接種米曲霉進行固體培養，利用分泌蛋白酶制作豆醬等。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第36頁液體培養基中加0.2-0.5%瓊脂，表觀呈固態，猛烈震蕩后則破散。應用菌運動性、趨化性研究細菌、酵母菌菌種保藏厭氧菌培養分離和計數半固體培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第37頁脫水培養基預制干燥培養基

含有除水以外一切成份商品培養基。使用時加適量水并加以滅菌即可生產商品化培養基企業

Merck獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第38頁按培養基功效分基礎培養基選擇性培養基判別培養基其它培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第39頁基礎培養基盡管不一樣微生物營養需求不一樣，但大多數微生物所需基本營養物質是相同?；A培養基是含有普通微生物生長繁殖所需基本營養物質培養基。牛肉膏蛋白胨培養基是最慣用基礎培養基。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第40頁選擇培養基用于將某種或某類微生物從混雜微生物群體中分離出來培養基。依據不一樣種類微生物特殊營養需求或對某種化學物質敏感性不一樣，在培養基中加入特殊營養物質或化學物質，有利于所需微生物生長，抑制或殺死其它微生物。實例紅曲霉耐高溫耐酸泡菜加富性選擇培養基抑制性選擇培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第41頁也稱為營養培養基，即在基礎培養基中加入一些特殊營養物質制成一類營養豐富培養基。如加入血、血清、動植物組織提取液等，以培養營養要求比較苛刻異養微生物。加富營養物：特殊碳源和氮源、甘露醇、纖維素和濃糖。該培養基中生長微生物并不是一個純種，而是營養要求相同一類微生物，用于菌種保留或菌種分離篩選。加富性選擇培養基獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第42頁抑制性選擇培養基在培養基中加入某種化學物質，這種化學物質沒有營養作用，對所需分離微生物無害，但能夠抑制或殺死其它微生物。選擇性抑菌劑：染料、抗生素、脫氧膽酸鈉抗生素—抑制細菌、放線菌苯酚—抑細菌、霉菌制霉菌素—抑真菌結晶紫、牛膽酸鹽—抑G+細菌亞硫酸鉍—抑制革蘭氏陽性菌和絕大多數革蘭氏陰性菌獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第43頁判別培養基添加特定試劑或化學藥品對特定微生物判別、區分培養基。添加能夠與目標菌無色代謝產物發生顯色反應指示劑，從而能夠用肉眼就能輕易地區分目標菌菌落培養基；伊紅美藍（EMB）平板

用于檢驗飲水和乳品中是否含腸道致病菌

E.coli呈紫綠色金屬光澤，沙門氏菌菌落無色透明獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第44頁EMB培養基組成EMB培養基成份/g蛋白胨：10乳糖：5蔗糖：5K2HPO4：2伊紅Y：0.4美藍：0.065蒸餾水：1000最終pH：7.2獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第45頁獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第46頁獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第47頁培養基中慣用指示劑酸堿指示劑酚紅溴甲酚紫溴蔭香草酚藍中性紅中國藍甲基紅酸性復紅氧化還原指示劑：美藍和刃天青獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第48頁1．配制：計算、稱量、溶解2．調整pH：用3%HCI/NaOH調整，pH7.0-7.23．溶化瓊脂

4．分裝：分裝過程中注意不要使培養基沾在管口或瓶口上，以免沾污棉塞而引發污染。固體分裝裝量為管高1/5，半固體分裝試管普通以試管高度1/3為宜分裝三角燒瓶量以不超出三角燒瓶容積二分之一為宜。培養基配制編號成份含量①粉狀硫10g②（NH4）2SO40.4g③K2HPO44.0g④MgSO49.25g⑤FeSO40.5g⑥CaCl20.5g⑦H2O100ml獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第49頁

5．滅菌任何培養基一旦配成，必須馬上滅菌處理。只能滅菌一次。

常規高溫蒸汽滅菌

（1.05kg/㎝2,

121.3℃,15-30min）一些成份進行分別滅菌過濾除菌獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第50頁6．倒平板:

待培養基冷卻到50℃左右時，在酒精燈附近倒平板平板冷凝后，要將平板倒置。7．檢驗培養基制作是否合格：將滅菌培養基放入37℃溫室中培養24—48小時，以檢驗滅菌是否徹底。獸醫微生物學及免疫學課程組營養和培養基專家講座第51頁編號成份含量①粉狀硫10g②（NH4）2SO40.4g③K2HPO44.0g④MgSO49.25g⑤FeSO40.5g⑥CaCl20.5g⑦H2O100m