理论教育 选择适合不同微生物的培养基-营养丰富、种类多样

选择适合不同微生物的培养基-营养丰富、种类多样

时间:2023-10-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:使用培养基时,应根据不同的微生物种类和不同的实验目的,选择需要的培养基。这类培养基的优点是营养丰富、种类多样、配制方便,缺点是化学成分不甚清楚。在微生物学研究中,半合成培养基是应用最广泛的一类培养基。1)液体培养基是指呈液体状态的培养基。此外,进行土壤微生物区系分析时,也常应用液体培养基进行稀释培养计数,以反映各生理类群的数量关系。

选择适合不同微生物的培养基-营养丰富、种类多样

(1)按照配制培养基的营养物质来源,可将培养基分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基三类。使用培养基时,应根据不同的微生物种类和不同的实验目的,选择需要的培养基。

1)天然培养基是指一些利用动植物或微生物产品或其提取物制成的培养基。培养基的主要成分是复杂的天然物质,如马铃薯豆芽麦芽牛肉膏、蛋白胨、鸡蛋、酵母膏、血清等,一般难以确切知道其中的营养成分。这类培养基的优点是营养丰富、种类多样、配制方便,缺点是化学成分不甚清楚。因此,天然培养基多适合于配制实验室用的各种基础培养基及生产中用的种子培养基和发酵培养基。

2)合成培养基是一类采用多种化学试剂配制的各种成分(包括微量元素)及其用量都确切知道的培养基。合成培养基一般用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定和生物测定等要求较高的研究工作。

3)半合成培养基是既含有天然物质,又含有纯化学试剂的培养基。这类培养基的特点是其中的一部分化学成分和用量是清楚的,而另一部分的成分不十分清楚,如培养真菌用的马铃薯蔗糖培养基,其中蔗糖及其用量是清楚的,而马铃薯的成分却不十分清楚。在微生物学研究中,半合成培养基是应用最广泛的一类培养基。

(2)按培养基外观的物理状态可将培养基分成三类,即液体培养基、固体培养基和半固体培养基。

1)液体培养基是指呈液体状态的培养基。在实验室中,多用液体培养基培养微生物以观察其生长特性,如好氧或兼性厌氧微生物,常使液体培养基变得浑浊或产生沉淀、絮凝等。液体培养基还用于研究微生物的某些生理生化特性,如糖类发酵、V.P反应、吲哚产生、硝酸盐还原等。此外,进行土壤微生物区系分析时,也常应用液体培养基进行稀释培养计数,以反映各生理类群的数量关系。

2)固体培养基是指外观呈固体状态的培养基,根据固体的性质,又可分为凝固培养基和天然固体培养基,如在液体培养基中加入质量分数为1%~2%的琼脂或5%~12%的明胶作为凝固剂,就可以制成加热可熔化、冷却后则凝固的固体培养基,此即凝固培养基。微生物培养时常用的凝固培养基有琼脂(agar冻粉、洋菜)、明胶、硅酸钠等,其中琼脂是应用最广的凝固剂,是由海洋红藻中的石花菜、须状石花菜等加工制成的,其主要成分为多糖类物质,其化学性质较稳定,一般微生物不能分解利用。琼脂制成的固体培养基理化性能稳定,且在一般微生物的培养温度范围内(25~37℃)不会熔化而保持良好的固体状态。此外,琼脂溶于水,冷凝后,形成透明的胶冻,在用琼脂制成的固体培养基上培养微生物,便于观察和识别微生物菌落的形态。在微生物实验中,琼脂培养基正广泛应用于微生物的分离、纯化、培养、保存、鉴定等工作。在实验室中,琼脂的使用量一般可控制在1.5%~2.0%。

此外,明胶也可作为凝固剂,但其化学成分是动物蛋白质,一般在25℃以上即熔化,20℃以下凝固,因此难以作为常用的凝固剂。由于有的微生物能够分解利用明胶而使之液化,所以以明胶制成的固体培养基多用于穿刺培养,用以观察不同微生物对明胶液化的能力。(www.daowen.com)

3)半固体培养基是在凝固性固体培养基中,如凝固剂含量低于正常量,培养基呈现出在容器倒放时不致流动,但在剧烈振荡后,则能破散的状态,这种固体培养基称为半固体培养基。它一般加质量分数为0.5%的琼脂作为凝固剂,半固体培养基在微生物试验中有许多独特的用途,如细菌运动性的观察(在半固体琼脂柱中央进行细菌的穿刺接种,观察细菌的运动能力)、噬菌体效价测定(双层平板法)、微生物趋化性的研究、各种厌氧菌的培养以及菌种保藏等。

(3)按照培养基的功能和用途,可将其分为基础培养基、加富培养基、选择培养基、鉴别培养基等。

1)基础培养基是指代谢类型相似的微生物所需要的营养比较接近的培养基,如牛肉膏蛋白胨琼脂培养基,其中含有多数有机营养型细菌所需的营养成分,是适用于培养细菌的基础培养基。同样,马铃薯葡萄糖琼脂培养基和麦芽汁琼脂培养基可作为酵母和霉菌的基础培养基。

2)加富培养基也称增殖培养基,此类培养基是在培养基中加入有利于某种或某类微生物生长繁殖所需的营养物质,使这类微生物增殖速度快于其他微生物,从而使这类微生物在混有多种微生物的培养条件下占有生长优势。培养基中加富的营养物质通常是被加富的对象专门需求的碳源和氮源,如加富石油分解菌时用石腊油,加富固氮菌时加甘露醇。自然界中数量较少的微生物,经过有意识的加富培养后再进行分离,就增多了分离到这种微生物的机会。

3)选择培养基是在一定的培养基中加入某种物质或除去某些营养物质以阻抑其他微生物的生长,从而有利于某一类群或某一目标微生物的生长,有时也可在培养基中加入某些药剂(如染料、有机酸、抗生素等)以抑制某些微生物的生长,而造成有利于特定微生物种类优先生长的条件。

用于抑制它种微生物的选择性抑制剂有染料(如结晶紫等)、抗生素和脱氧胆酸钠等,有利于选择培养的理化因素有温度、氧气、pH值或渗透压等。

4)鉴别培养基主要用来检查微生物的某些代谢特性,一般是在基础培养基中加入能与某一微生物的无色代谢产物发生显色反应的指示剂,从而能使该菌菌落容易与外形相似的它种菌落区分开来。常见的鉴别性培养基是伊红美蓝乳糖培养基,即EMB(eo-sin methylene blue)培养基,它在饮用水、牛乳的大肠杆菌等细菌学检验以及遗传学研究上有着重要的用途。

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