第二章 培養(yǎng)基及其制備

1、學(xué)習(xí)情境一學(xué)習(xí)情境一 培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基制備任務(wù)任務(wù)1 玻璃容器的清洗與包扎玻璃容器的清洗與包扎一、玻璃容器清洗的目的一、玻璃容器清洗的目的1.1.觀察的需要觀察的需要2.2.無(wú)菌的需要無(wú)菌的需要二、清洗方法二、清洗方法1 1、新購(gòu)玻璃器皿的清洗新購(gòu)玻璃器皿的清洗 熱肥皂水刷洗熱肥皂水刷洗 1%-2%1%-2%鹽酸泡鹽酸泡 流水沖洗流水沖洗 空干空干 2 2、用過(guò)的污染或未污染的玻璃器皿用過(guò)的污染或未污染的玻璃器皿 隨時(shí)沖洗、浸泡、先消毒、除污垢、肥皂液、隨時(shí)沖洗、浸泡、先消毒、除污垢、肥皂液、流水沖洗流水沖洗三、清洗的標(biāo)準(zhǔn)三、清洗的標(biāo)準(zhǔn)l無(wú)標(biāo)簽、手印等無(wú)標(biāo)簽、手印等l容器內(nèi)外壁能形成均一的水膜

2、容器內(nèi)外壁能形成均一的水膜任務(wù)任務(wù)2 培養(yǎng)基配制培養(yǎng)基配制一、培養(yǎng)基的成分及來(lái)源一、培養(yǎng)基的成分及來(lái)源1.1.碳源碳源糖類、油脂、有機(jī)酸、醇類、烴類糖類、油脂、有機(jī)酸、醇類、烴類l淀粉水解糖、糖蜜、亞硫酸鹽紙漿廢液等淀粉水解糖、糖蜜、亞硫酸鹽紙漿廢液等l 石油、石蠟、天然氣石油、石蠟、天然氣l 醋酸、甲醇、乙醇等石油化工產(chǎn)品醋酸、甲醇、乙醇等石油化工產(chǎn)品功能：提供能量、構(gòu)成菌體、代謝產(chǎn)物的物質(zhì)功能：提供能量、構(gòu)成菌體、代謝產(chǎn)物的物質(zhì)基礎(chǔ)基礎(chǔ)2氮源氮源（1 1）有機(jī)氮源（大部分長(zhǎng)效氮源）有機(jī)氮源（大部分長(zhǎng)效氮源） ：黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿、蛋白胨、酵母黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿、蛋白胨、酵母

3、粉、魚粉、發(fā)酵菌絲體、酒糟水等粉、魚粉、發(fā)酵菌絲體、酒糟水等（2 2）無(wú)機(jī)氮源（速效氮源）無(wú)機(jī)氮源（速效氮源） ： 硫酸銨、氨水、硝酸鹽、氯化銨硫酸銨、氨水、硝酸鹽、氯化銨功能：構(gòu)成菌體、含氮代謝物；功能：構(gòu)成菌體、含氮代謝物；3.無(wú)機(jī)鹽和微量元素?zé)o機(jī)鹽和微量元素l磷酸鹽、鉀鹽、鈣鹽、硫酸鹽、鈉鹽等礦物鹽磷酸鹽、鉀鹽、鈣鹽、硫酸鹽、鈉鹽等礦物鹽l鐵、錳、鈷等微量元素鐵、錳、鈷等微量元素l功能：構(gòu)成菌體，參與酶的組成，維持酶活性功能：構(gòu)成菌體，參與酶的組成，維持酶活性，調(diào)節(jié)滲透壓，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)滲透壓，調(diào)節(jié)pHpH值，維持氧化還原電位值，維持氧化還原電位4.生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子l維生素、氨基酸、嘌呤、嘧

4、啶和衍生物、維生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶和衍生物、脂肪酸等脂肪酸等 l功能：酶的輔助部分，維持生命活動(dòng)功能：酶的輔助部分，維持生命活動(dòng)5.前體、促進(jìn)劑與抑制劑前體、促進(jìn)劑與抑制劑l微生物工業(yè)中，除上述營(yíng)養(yǎng)外還需加入微生物工業(yè)中，除上述營(yíng)養(yǎng)外還需加入一些物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)代謝產(chǎn)物的合成，一些物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)代謝產(chǎn)物的合成，這些這些物質(zhì)包括前體、促進(jìn)劑和抑制劑物質(zhì)包括前體、促進(jìn)劑和抑制劑（1）前體）前體l指加入培養(yǎng)基后，能直接被微生物在生物合成指加入培養(yǎng)基后，能直接被微生物在生物合成中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，提高產(chǎn)物產(chǎn)量的物質(zhì)。中結(jié)合到產(chǎn)物分子中去，提高產(chǎn)物產(chǎn)量的物質(zhì)。l 如：在青霉素生產(chǎn)中加入玉米漿，可增加青霉素產(chǎn)

5、如：在青霉素生產(chǎn)中加入玉米漿，可增加青霉素產(chǎn)量，研究發(fā)現(xiàn)玉米漿中的苯乙胺被有限結(jié)合到青霉素量，研究發(fā)現(xiàn)玉米漿中的苯乙胺被有限結(jié)合到青霉素分子中，從而提高了青霉素分子中，從而提高了青霉素G G的產(chǎn)量。的產(chǎn)量。（2）促進(jìn)劑）促進(jìn)劑l指可以影響微生物的正常代謝或者可以中間產(chǎn)物的積指可以影響微生物的正常代謝或者可以中間產(chǎn)物的積累或者是提高次級(jí)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量的一類刺激因子。累或者是提高次級(jí)代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量的一類刺激因子。l 如在酶制劑發(fā)酵過(guò)程中，加入誘導(dǎo)物、表明活性如在酶制劑發(fā)酵過(guò)程中，加入誘導(dǎo)物、表明活性劑及其它一些產(chǎn)酶促進(jìn)劑（比如吐溫劑及其它一些產(chǎn)酶促進(jìn)劑（比如吐溫8080、植酸、洗衣、植酸、洗衣粉等

6、）粉等）（3）抑制劑抑制劑l可抑制某些不需要的產(chǎn)物形成，同時(shí)還刺激有可抑制某些不需要的產(chǎn)物形成，同時(shí)還刺激有益于積累產(chǎn)物的代謝途徑，促使目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)量益于積累產(chǎn)物的代謝途徑，促使目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)量提高的一類物質(zhì)。提高的一類物質(zhì)。l 例如：在四環(huán)素發(fā)酵中，加入溴化物能抑制例如：在四環(huán)素發(fā)酵中，加入溴化物能抑制金霉素的形成，從而增加四環(huán)素的產(chǎn)量。金霉素的形成，從而增加四環(huán)素的產(chǎn)量。6.水分水分l功能：生化反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行功能：生化反應(yīng)均在水溶液中進(jìn)行二、培養(yǎng)基的類型二、培養(yǎng)基的類型1.1.按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來(lái)分：按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來(lái)分：（1 1）固體培養(yǎng)基瓊脂用量）固體培養(yǎng)基瓊脂用量1.5%1.5%2

7、.0%2.0%（2 2）半固體培養(yǎng)基瓊脂用量）半固體培養(yǎng)基瓊脂用量0.5% 0.5% 0.8%0.8%（3 3）液體培養(yǎng)基不加凝固劑常用于規(guī)模工）液體培養(yǎng)基不加凝固劑常用于規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究。業(yè)生產(chǎn)及基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究。二、培養(yǎng)基的類型二、培養(yǎng)基的類型2 2按培養(yǎng)基的成分劃分按培養(yǎng)基的成分劃分（1 1）天然培養(yǎng)基：含有化學(xué)成分不清楚或不恒）天然培養(yǎng)基：含有化學(xué)成分不清楚或不恒定的天然有機(jī)物定的天然有機(jī)物（2 2）合成培養(yǎng)基：化學(xué)成分完全明確）合成培養(yǎng)基：化學(xué)成分完全明確（3 3）半合成培養(yǎng)基（用的最多）：既含有天然）半合成培養(yǎng)基（用的最多）：既含有天然有機(jī)物有含有純化學(xué)試劑。有機(jī)

8、物有含有純化學(xué)試劑。3.3.按培養(yǎng)基的功能與用途分按培養(yǎng)基的功能與用途分1 1）、孢子培養(yǎng)基）、孢子培養(yǎng)基2 2）、種子培養(yǎng)基）、種子培養(yǎng)基3) 3) 、 發(fā)酵培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)基4 4）、補(bǔ)料培養(yǎng)基）、補(bǔ)料培養(yǎng)基5 5）、加富培養(yǎng)基）、加富培養(yǎng)基6 6）、選擇培養(yǎng)基）、選擇培養(yǎng)基7 7）、鑒別培養(yǎng)基）、鑒別培養(yǎng)基8 8）、增殖和保存培養(yǎng)基）、增殖和保存培養(yǎng)基9 9）、富集培養(yǎng)基）、富集培養(yǎng)基1010）、測(cè)定培養(yǎng)基）、測(cè)定培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型二、培養(yǎng)基的類型三、培養(yǎng)基配制的原則三、培養(yǎng)基配制的原則1.1.明確目的：培養(yǎng)何菌？獲何產(chǎn)物？大規(guī)模發(fā)明確目的：培養(yǎng)何菌？獲何產(chǎn)物？大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)還是科學(xué)研

9、究？酵生產(chǎn)還是科學(xué)研究？2.2.選擇適宜營(yíng)養(yǎng)成分選擇適宜營(yíng)養(yǎng)成分細(xì)菌高氏細(xì)菌高氏1 1號(hào)培養(yǎng)基號(hào)培養(yǎng)基酵母菌牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基酵母菌牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基霉菌查氏培養(yǎng)基霉菌查氏培養(yǎng)基放線菌麥芽汁培養(yǎng)基放線菌麥芽汁培養(yǎng)基三、培養(yǎng)基配制的原則三、培養(yǎng)基配制的原則3 3、注意各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和配比、注意各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度和配比如利用微生物生產(chǎn)谷氨酸時(shí)，如利用微生物生產(chǎn)谷氨酸時(shí)，C/NC/N4/14/1則菌則菌體多，產(chǎn)物少；體多，產(chǎn)物少；C/NC/N3/13/1時(shí)菌體繁殖受到抑制，時(shí)菌體繁殖受到抑制，產(chǎn)物增加。產(chǎn)物增加。三、培養(yǎng)基配制的原則三、培養(yǎng)基配制的原則4.4.調(diào)節(jié)適宜的物理化學(xué)條件調(diào)節(jié)適宜的物理化學(xué)

10、條件最適值最適值細(xì)菌細(xì)菌7.07.08.08.0放線菌放線菌7.5 7.5 8.58.5酵母菌酵母菌3.8 3.8 6.06.0霉菌霉菌4.0 4.0 5.85.8常用緩沖劑：常用緩沖劑：KHKH2 2POPO4 4 和和K K2 2HPOHPO4 4，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PHPH范圍范圍6.4 6.4 7.27.2，如果是由乳酸菌產(chǎn)生的酸性環(huán)境，則可用碳酸鈣來(lái)調(diào)如果是由乳酸菌產(chǎn)生的酸性環(huán)境，則可用碳酸鈣來(lái)調(diào)節(jié)。節(jié)。三、培養(yǎng)基配制的原則三、培養(yǎng)基配制的原則5.5.其它其它滅菌、培養(yǎng)基的保存、廉價(jià)易得滅菌、培養(yǎng)基的保存、廉價(jià)易得配制方法：配制方法：1 1、生態(tài)模擬、生態(tài)模擬l2 2、查閱文獻(xiàn)、查閱文獻(xiàn)l3

11、3、借助優(yōu)選法或正交試驗(yàn)法精心設(shè)計(jì)培養(yǎng)基、借助優(yōu)選法或正交試驗(yàn)法精心設(shè)計(jì)培養(yǎng)基配方配方l4 4、實(shí)驗(yàn)比較、實(shí)驗(yàn)比較l實(shí)驗(yàn)的規(guī)模一般由定性到定量，由小到大。實(shí)驗(yàn)的規(guī)模一般由定性到定量，由小到大。l培養(yǎng)基的用途與要求、成分、配比經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定，培養(yǎng)基的用途與要求、成分、配比經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定，配制時(shí)兼顧原料來(lái)源、成本及工藝管理；配制時(shí)兼顧原料來(lái)源、成本及工藝管理；四、培養(yǎng)基的制備四、培養(yǎng)基的制備配制流程：配制流程：1.1.原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理如生產(chǎn)酒精、丙酮等代謝產(chǎn)物時(shí)，淀粉原料如生產(chǎn)酒精、丙酮等代謝產(chǎn)物時(shí)，淀粉原料需先進(jìn)行蒸煮、糖化；以糖蜜為原料生產(chǎn)檸檬需先進(jìn)行蒸煮、糖化；以糖蜜為原料生產(chǎn)檸檬酸時(shí)，要先

12、加入黃血鹽除鐵離子等。酸時(shí)，要先加入黃血鹽除鐵離子等。四、培養(yǎng)基的制備四、培養(yǎng)基的制備2.2.稱量、溶解稱量、溶解3.3.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PHPH值值4.4.過(guò)濾和澄清：紗布和棉花過(guò)濾和澄清：紗布和棉花5.5.分裝和加棉塞：分裝和加棉塞： 斜面試管：試管的斜面試管：試管的1/41/4 平板平板: :151518ml18ml 三角瓶三角瓶: : 其容量的其容量的1/21/22/32/3四、培養(yǎng)基的制備四、培養(yǎng)基的制備6.6.滅菌、倒皿與擺斜面滅菌、倒皿與擺斜面四、培養(yǎng)基的制備四、培養(yǎng)基的制備五、培養(yǎng)基配方舉例五、培養(yǎng)基配方舉例l牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基( (常用的細(xì)菌培養(yǎng)基常用的細(xì)菌培養(yǎng)基)

13、 ) 牛肉膏牛肉膏5g 5g 、蛋白胨、蛋白胨10g10g、 NaCl5g NaCl5g 、水、水1000ml 1000ml pH7.2pH7.27.4 (7.4 (瓊脂瓊脂151520g)20g)l高氏一號(hào)培養(yǎng)基高氏一號(hào)培養(yǎng)基( (常用的放線菌培養(yǎng)基常用的放線菌培養(yǎng)基) )可溶性淀粉可溶性淀粉20g20g、 KNOKNO3 31g 1g 、K K2 2HPO40.5g HPO40.5g MgSOMgSO4 40.5g0.5g、 NaCl 0.5gNaCl 0.5g、 FeSOFeSO4 40.01g0.01g、水、水1000ml1000ml、瓊脂、瓊脂151520g20g、pH7.4pH7.

14、47.67.6l察氏培養(yǎng)基察氏培養(yǎng)基( (培養(yǎng)霉菌用培養(yǎng)霉菌用) )蔗糖蔗糖 20g 20g 、NaNONaNO3 33g 3g 、K K2 2HPOHPO4 41g1g、 KClKCl1g 1g 、MgSOMgSO4 40.5g0.5g、FeSOFeSO4 40.01g0.01g、瓊脂、瓊脂20g 20g 、水、水1000ml1000ml、自然、自然pHpHl無(wú)氮培養(yǎng)基無(wú)氮培養(yǎng)基( (培養(yǎng)自生固氮菌用培養(yǎng)自生固氮菌用) )葡萄糖葡萄糖 10g 10g 、NaClNaCl0.2g 0.2g 、KHKH2 2PO40.2g PO40.2g 、CaSOCaSO4 42H2H2 2O O0.1g0.

15、1g、 MgSOMgSO4 40.20.2、 CaCOCaCO3 35g 5g 、瓊脂、瓊脂20g20g、水水1000ml1000ml、自然、自然pHpH五、培養(yǎng)基配方舉例五、培養(yǎng)基配方舉例l麥芽汁培養(yǎng)基麥芽汁培養(yǎng)基稱一定量的干麥芽粉，加稱一定量的干麥芽粉，加4 4倍的水，在倍的水，在58586565下糖化下糖化3 34h4h，每隔一定時(shí)間用碘液測(cè)，每隔一定時(shí)間用碘液測(cè)定藍(lán)色反應(yīng)，如顯藍(lán)色，說(shuō)明還沒糖化徹底，定藍(lán)色反應(yīng)，如顯藍(lán)色，說(shuō)明還沒糖化徹底，直到加碘無(wú)藍(lán)色反應(yīng)為止。這樣得到的麥芽汁直到加碘無(wú)藍(lán)色反應(yīng)為止。這樣得到的麥芽汁糖度為糖度為1010波美度。煮沸后用紗布過(guò)濾，調(diào)節(jié)波美度。煮沸后用紗

16、布過(guò)濾，調(diào)節(jié)PHPH至至6.06.0，121 121 滅菌滅菌15min15min。五、培養(yǎng)基配方舉例五、培養(yǎng)基配方舉例任務(wù)任務(wù)3 培養(yǎng)基滅菌培養(yǎng)基滅菌一、消毒與滅菌一、消毒與滅菌1.1.滅菌滅菌 是用物理或化學(xué)的方法殺死或除去物品上或環(huán)是用物理或化學(xué)的方法殺死或除去物品上或環(huán)境中的所有微生物的過(guò)程。境中的所有微生物的過(guò)程。2. 2. 消毒消毒絕大部分微生物絕大部分微生物二、消毒滅菌的方法二、消毒滅菌的方法（一）火焰滅菌和干熱滅菌（一）火焰滅菌和干熱滅菌 1.1.火焰滅菌火焰滅菌 接種工具接種工具( (燒至紅熱燒至紅熱) )、試管或三角瓶口等、試管或三角瓶口等 2.2.干熱滅菌干熱滅菌 170

17、 170 玻璃器皿、金屬用具等。玻璃器皿、金屬用具等。 液體培養(yǎng)基、橡膠和塑料制品等不能液體培養(yǎng)基、橡膠和塑料制品等不能二、消毒滅菌的方法二、消毒滅菌的方法（二）濕熱滅菌（二）濕熱滅菌 1. 1. 常壓蒸汽滅菌常壓蒸汽滅菌 (1)(1)常壓蒸汽間歇滅菌常壓蒸汽間歇滅菌 100100，維持，維持30-60min30-60min，每天滅菌，每天滅菌1 1次，連續(xù)次，連續(xù)滅滅3 3次，滅菌間隙于次，滅菌間隙于25-3025-30培養(yǎng)。培養(yǎng)。 (2)(2)常壓蒸汽持續(xù)滅菌常壓蒸汽持續(xù)滅菌持續(xù)加熱持續(xù)加熱6-8h6-8h 2. 2.高壓蒸汽滅菌高壓蒸汽滅菌二、消毒滅菌的方法二、消毒滅菌的方法（三）過(guò)濾除菌（三）過(guò)濾除菌 是指含菌液體或氣體通過(guò)細(xì)菌濾器，使雜菌留是指含菌液體或氣體通過(guò)細(xì)菌濾器，使雜菌留在濾器或?yàn)V板上，從而去除雜菌。在濾器或?yàn)V板上，從而去除雜菌。 適用于適用于如抗生素、血清、糖液、發(fā)酵用的無(wú)菌如抗生