培养基,是指供给微生物、植物或动物(或组织)生长繁殖的,由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质,也是细胞生长和繁殖的生存环境。培养基种类很多,根据配制原料的来源可分为自然培养基、合成培养基、半合成培养基;根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基;根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等;根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基等。培养基配成后一般需测试并调节pH,还须进行灭菌,通常有高温灭菌和过滤灭菌。培养基由于富含营养物质,易被污染或变质。配好后不宜久置,现配现用。在有些情况下,培养基还需要进行一些化学处理。胰蛋白示磷酸盐肉汤
通常用心、脑或其他脏器浸液配制厌氧菌培养基,并常需加入硫乙醇酸钠、半胱氨酸、肉渣、还原铁、活性炭等还原剂或除氧材料。在液体培养基中还可加入刃天青或亚甲基蓝作为氧化还原指示剂,以观察培养基的含氧程度。心、脑浸液、肝块、肉渣中含有不饱和脂肪酸,能吸收培养基中的氧。硫乙醇酸钠、半胱氨酸是较强的还原剂,能消耗溶解在培养基中的氧。干燥的活性炭和脱脂棉同样能吸收培养基中的氧。所以培养基中加入还原剂和吸收材料,目的都是为造成培养基的缺氧环境,使培养基保持较低的氧化还原电势。此外,还可在培养基表面加一层液体石蜡,以隔绝培养基与大气的接触。3%氯化钠碱性蛋白胨水经过无菌处理的培养基能保证无細菌污染。
选择性培养基(selective media) 选择性培养基含有营养物(增菌剂)和抑菌剂(选择剂),标本接种于此类培养基后,由于抑菌剂的选择性抑制作用,使非目的菌受到不同程度的抑制,更有利于目的菌的增殖或分离。利用选择性培养基经过一定时间的增菌培养,再接种于选择性鉴别培养基,可以提高目的菌的阳性检出率。抑菌剂的种类很多,常用的有孔雀绿、灿烂绿、亚硒酸钠、去氧胆酸钠、胆盐、四硫磺酸钠等。抑菌剂的加入量要适宜、准确,有的剧毒,有的不耐高热,配制时须特别注意。
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。大多数细菌都能在富含有机物的基质中繁殖生长,因此有机培养基是基本的培养基之一。
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。 液体培养基普遍应用于微生物菌株的生长、染色及细胞背景下的细胞培养等方面。EG琼脂培养基
化学制剂和生物制剂都可以用于制备培养基,例如氨基酸、蔗糖和酵母提取物。胰蛋白示磷酸盐肉汤
近年来,国内外利用某些细菌特有的酶,选择相应的作用底物,研制出某些细菌专门用的的显色培养基,用于细菌的分离鉴别,收到了良好的效果,这种显色培养基实际上也是鉴别培养基。其基本原理是将色原(或荧光原)与细菌作用底物的结合物加于培养基中,当细菌含有相应酶时,使该结合物分解而显色(或显示荧光)。如色原糖苷结合物在糖苷酶作用下分解,使糖苷与色原分离,并显示颜色;荧光氨基酸结合物(不显荧光)在氨基肽酶作用下,使氨基酸与荧光物质分离而显示荧光。常用显色的色原有α-萘酚、β-萘酚、邻位硝基酚、对位硝基酚、对硝基苯胺、酚酞、2-氨基4-硝基苯等;常用的荧光物有4-甲基伞形酮(又称7-羟基4-甲基香豆素)等。目前,显色培养基已用于多种细菌的分离鉴别培养,如沙门菌、大肠埃希菌、李斯特菌、双歧杆菌和乳酸杆菌、白色念珠菌等显色培养基。胰蛋白示磷酸盐肉汤
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