培养基及其制备
培养基制备
培养基制备一、概述培养基是生物实验中必不可缺的基础设施，它为微生物、细胞等生物种群的繁殖和生长提供了必要的营养物质。
本文将介绍常用的培养基配方和制备方法，以及如何根据中国国情进行优化。
二、常用培养基1.大肠杆菌培养基（LB）配方：10克蛋白胨、5克酵母提取物、10克氯化钠、加水至1L。
特点：优点是制备方便、易于培养，多数菌株生长良好。
缺点是含有大量营养物质，若用于长期贮存菌株，容易导致突变风险增加。
2.液体麦康凯发酵培养基（BHI）配方：将500克肉汤蛋白胨培养基、10克氯化钠、2克二氢磷酸氢二钠、2克葡萄糖溶解在1L蒸馏水中。
特点：适合多种微生物的生长，包括厌氧微生物。
BHI较LB富含营养物质，可提供较好的生长环境，适合繁殖菌株。
3.青霉素酸糖盐地衣芽孢杆菌培养基（PDA）配方：20克琼脂、4克葡萄糖、0.75克潮霉素、0.125克青霉素钾盐、0.05克维生素B1、加水至1L。
特点：适用于分离和培养种类繁多的真菌、放线菌等微生物，能有效地防止杂菌的污染。
三、优化培养基由于中国的气候、温度等环境条件与西方国家有所不同，因此需要进行针对性的优化，以满足不同微生物的生长需求。
1.调整pH值许多微生物生存和生长所需的pH值范围在7.0-7.5之间。
但是，我们在制备培养基时应从当地水质的酸碱性入手，适当调整pH值，以便营养物质的有效吸收。
2.添加一些特殊成分在中国有些地区，水质有问题，例如含有高浓度的重金属和有机物污染，这些都会影响微生物的生长和繁殖。
因此，在制备培养基时，要添加些许抗菌剂和抗氧化剂，保证培养环境的纯净度和稳定性。
3.注意制备温度对于不同的菌株，其适宜的生长温度也有所不同。
在制备培养基时，应根据菌株的特点，以及所处的生态环境，调整制备温度，将传统的37度下的浸渍式消毒改为高温滤器灭菌法，避免纳米材料产生自拍。
四、结论在国内微生物学、生物医学和生物工程研究领域中，培养基是至关重要的实验基础设施。
培养基制备的方法
培养基制备的方法培养基是微生物学研究和实验室中微生物的生长和繁殖的基础。
培养基的制备主要分为固态培养基和液态培养基两种形式。
下面我将详细介绍培养基的制备方法。
1. 固态培养基制备方法：a. 准备所需材料：琼脂、食物源（如肉汤、蛋白胨等）、矿物质、维生素、葡萄糖等。
b. 称取适量矿物质、维生素和葡萄糖，并添加到蒸馏水中，溶解成浓缩液。
c. 称取适量肉汤或蛋白胨等食物源材料，并加入蒸馏水中，并在加热搅拌的条件下溶解。
d. 将步骤b和c中的溶液混合，并加热搅拌，使其完全溶解，并达到所需浓度。
e. 将溶液倒入试管或培养皿中，使用自动灌装机进行灌装。
f. 放入高压灭菌锅中，在121高压下灭菌15-20分钟。
取出后冷却至室温。
g. 检查培养基是否凝固，如凝固则放入冰箱中保存。
2. 液态培养基制备方法：a. 准备所需材料：氯化钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、葡萄糖等。
b. 称取适量氯化钠、磷酸二氢钾和磷酸氢二钠，并加入蒸馏水中，溶解成浓缩液。
c. 称取适量葡萄糖，并加入蒸馏水中，并在加热搅拌的条件下溶解。
d. 将步骤b和c中的溶液混合，并加热搅拌，使其完全溶解，并达到所需浓度。
e. 将溶液倒入试管或培养瓶中，并使用自动灌装机进行灌装。
f. 倒入适量培养基后，使用高压灭菌锅进行灭菌。
高压灭菌条件一般为121高压15-20分钟。
g. 取出后冷却至室温，检查液态培养基是否出现浑浊或沉淀物，若有则需要重新制备。
在制备培养基过程中，需要注意以下几个方面：1. 材料选择：根据实验需要，选择适合微生物生长的食物源、矿物质、维生素等材料。
2. 材料溶解：将所需材料称取放入试管或容器中，并加入适量的蒸馏水中进行溶解，加热搅拌加快溶解速度。
3. 浓度调整：根据实验需要和微生物的生长条件，调整培养基材料的浓度，以满足微生物生长的要求。
4. 灭菌处理：使用高压灭菌锅进行灭菌处理，达到高温高压杀灭细菌、真菌和病毒的目的。
灭菌是为了减少外界微生物对培养基的污染，保证实验的准确性和可靠性。
生产工艺第三章 培养基制备 第三节培养基的配制
第三节 培养基的配制
3．渗透压 配制培养基时，应注意营养物质要有合适的浓度。营 养物质的浓度太低，不仅不能满足微生物生长对营养物质 的需求，而且也不利于提高发酵产物的产量和提高设备的 利用率。但是，培养基中营养物质的浓度过高时，由于培 养基的渗透压太大，会抑制微生物的生长。此外培养基中 的各种离子的浓度比例也会影响到培养基的渗透压和微生 物的代谢活动，因此，培养基中各种离子的比例需求要平 衡。在发酵生产过程中，在不影响微生物的生理特性和代 谢转化率的情况下，通常趋向在较高浓度下进行发酵，以 提高产物产量，并尽可能选育高渗透压的生产菌珠。当然， 培养基浓度太大会使培养基黏度增加和溶氧量降低。
第三节 培养基的配制
1．根据微生物的培养需要 不同的微生物所需要的培养基成分是不同的，要确 定一个合适的培养基，就需要了解生产用菌种的来源、 生理生化特性和一般的营养要求，根据不同生产菌种的 培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质 等确定培养基。
第三节 培养基的配制
2．营养成分比例恰当 微生物所需的营养物质之间应有适当的比例，培养基 中的碳氮的比例（C/N）在发酵工业中尤其重要。如培养 基中氮肥源过多，会引起微生物生长过于旺盛，而不利于 产物的积累；氮源不足，则微生物菌体生长过于缓慢。当 培养基中的碳源供应不足时，容易引起微生物菌体的衰老 和自溶。培养基的碳氮比不仅会影响微生物菌体的生长， 同时也会影响到发酵的代谢途径。不同的微生物菌种、不 同的发酵产物所要求的碳氮比是不同的。即使是同一微生 物在不同的培养阶段，对培养基的碳氮比的要求也是不一 样的。
第三节 培养基的配制
为了减少实验次数，可考虑用“正交试验设计”等数 学方法来确定培养基给分和浓度，它可以通过比较少的实 验次数而得到较满意的结果，另处，还可通过方差分析， 确定哪些因素影响较大，以引起人们的注意。
常用培养基的制备及注意事项
常用培养基的制备及注意事项一、实验目的了解培养基的配制原理；掌握配制培养基的一般方法和步骤；了解常见灭菌、清毒基本原理及方法；掌握干热天菌、高压蒸汽灭菌及过滤除菌的操作方法;二、实验原理培养基是人工按一定比例配制的供微生物生长繁殖和合成代谢产物所需要的营养物质的混合物;培养基的原材料可分为碳源、氮源、无机盐、生长因素和水;根据微生物的种类和实验目的不同,培养基也有不同的种类和配制方法;牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基,有时又称为普通培养基;由于这种培养基中含有一般细胞生长繁殖所需要的最基本的营养物质,所以可供微生物生长繁殖之用; 干热天菌、高压蒸汽灭菌方法主要是通过升温使蛋白质变性从而达到杀死微生物的效果;三、试剂与器材1.器材试管、三角瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、培养基、分装器、天平、牛角匙、高压蒸汽灭菌锅、pH度纸、棉花、牛皮纸、记号笔、麻绳、纱布、吸管、培养皿、电烘箱、注射器、微孔滤膜过滤器、镊子等;2.试剂牛肉膏、蛋白胨、NaCl、琼脂四、实验内容1.称量→溶化→调pH→过滤→分装→加塞→包扎→灭菌→无菌检查2.干热灭菌：装入待灭菌物品→升温→恒温→降温→开箱取物3.高压蒸汽灭菌：加水→装物品→加盖→加热→排冷空气→加压→恒压→降压回零→排汽→取物→无菌检查4.过滤除菌：组装灭菌→连接→压滤→无菌检查→清洗灭菌五、关键步骤及注意事项1.要严格按配方配制;2.调pH不要过头;3.干热灭菌要注意物品不要堆放过紧,注意温度的时间控制,70oC以下放物、取物;4.高压灭菌要注意物品不要过多,加热后排除冷空气,到时降压回零取物;5.过滤除菌要注意各部件灭菌,压滤时,压力要适当,不可太猛太快,滤膜要注意清洗保存;。
培养基制备及灭菌
无 机 盐
在培养基中,镁, 磷,钾,硫,钙和 氯 被 视为 主 要组 份 , 而其他如钴,铜, 铁 , 锰 , 钼 和锌 等 , 也是必要的.但通 常 被 视为 微 量元 素 . 在合成培养基中选用 微量元素要谨慎. 微量元素要谨慎 . 常 用的微量元素及其浓 度有一定范围. 度有一定范围 . 随着 对代谢物成份的深入 了解, 了解 , 在设计培养基 时要考虑到特种无机 盐的需要
生长因子,前体,产物促进剂和 抑制剂
发酵培养基中某些成分的加人有助于调 节产物的形成,这些添加的物质包括生 长因子,前体,产物抑制剂和促进剂.
生长因子
从广义上讲,凡是微生物生长不可缺少 的微量的有机物质,如氨基酸,嘌呤, 嘧啶,维生素等均称生长因子.
前体
前体指某些化合物加人到发酵培养基中,能 直接被微生物在生物合成过程中结合到产物 分子中去,而其自身的结构并没有多大变化, 但是产物的产量却因加人前休而有较大的提 高. 前体作用前体的加人不但提高了产物的产量, 还显著提高了产物中目的成分的比重. 添加方式:流加
水
作用: 作用: 微生物生长需要水,水是微生物体内外的重要溶媒, 微生物生长需要水,水是微生物体内外的重要溶媒, 通过水微生物才能吸收营养物质和排泄废物; 通过水微生物才能吸收营养物质和排泄废物; 水组成原生质体并参与代谢过程的许多反应.水由 水组成原生质体并参与代谢过程的许多反应. 于其比热高,能有效的吸收代谢过程所放出的热量, 于其比热高,能有效的吸收代谢过程所放出的热量, 使温度不致骤然升高; 使温度不致骤然升高; 水又是热的良好导体,有利于散热便于调节温度 水又是热的良好导体,
发酵的培养基应该具有以下几个共同的特点: 培养基能够满足产物最经济的合成; 发酵后所形成的副产物尽可能的少; 培养基的原料应因地制宜,价格低廉,且性 能稳定,资源丰富,便于采购运输,适合大 规模储藏,能保证生产的供应; 所选用的培养基应能满足总体工艺的要求. 如不应该影响通气,提取,纯化及废物处理 等.
实验室常用培养基
．常用培养基的制备（1）马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）和马铃薯蔗糖琼脂（PSA）培养基培养真菌最常用的培养基，成分如下：去皮马铃薯200 g 葡萄糖或蔗糖20g琼脂15－20g 水1000 ml配制方法：将马铃薯洗净去皮，称取200 g，切成小块（不必大小）放入锅中，加水1000ml，煮沸半小时，稍冷后用双层纱布过滤，在滤液中加蔗糖20g，加水补足到1000ml。
配成的培养基一般呈酸性，用于培养真菌，可以不必调pH。
如配制固体培养基，在加蔗糖前先加15－20g 琼胶加热熔化，最后加入蔗糖，混匀并加水补是至1000ml，趁热分装在试管或三角瓶中。
标准试管（15×150mm）分装量如下：一般用作斜面培养的每试管装培养基3－5ml，用作平面培养的每试管约10ml，加棉花塞后灭菌。
培养细菌用的培养基必须调节其酸度值到中性（pH7．0左右）。
（2）牛肉汁蛋白胨培养基（NA）是培养细菌最常用的培养基，又称营养琼脂或肉汤培养基。
成分如下：酵母浸膏1g 牛肉浸膏3g蛋白胨5-10g 蔗糖（或葡萄糖）l0g琼脂15-20g 水1000mlpH7.0配制方法：称取牛肉浸膏及蛋白胨溶于少量热水中备用，在其余水中加入琼脂，加热溶化后将牛肉浸膏和蛋白胨溶液加入混匀，然后加水补足到1000 ml，用NaOH或HCL调整至pH7.0，趁热分装，加棉花塞后灭菌。
（3）玉米叶培养基取一定数量的玉米叶片，洗净后剪成1㎝2左右的小块，放在250ml的三角瓶中，盛放量一般为三角瓶的1／3，然后加少量的水以保持湿润，加棉花塞后灭菌。
天然培养基一般不必调整pH。
（4）查氏（Czapek）培养基查氏培养基是一种组合培养基，其成分如下：NaNO3 2g K2HPO4 1 gMgSO4·7H2O 0．5g KCl 0．5gFeSO4 0．01g 蔗糖30g水1000ml（5）灭菌水的配制蒸馏水（或自来水）经过灭菌处理即成灭菌水，是实验室用量最大的必备品之一，常用于病原菌的分离、稀释、保湿等。
常用培养基的制备及注意事项
常用培养基的制备及注意事项培养基是细菌、真菌、细胞等微生物进行繁殖和培养的营养地，广泛应用于微生物学和生物技术领域。
下面将介绍几种常用的培养基的制备方法及注意事项。
1.琼脂培养基：琼脂培养基是最常见的一种培养基，它以琼脂凝胶为基质，通过加入不同的营养成分，满足微生物的生长需求。
制备方法如下：1）称取适量琼脂，加入适量蒸馏水中搅拌均匀。
2）加入适量皂液，加热融化琼脂。
3）待琼脂溶液冷却至40°C左右时，加入已经制备好的培养基成分，如碳源、氮源、维生素等。
4）搅拌均匀，调整pH值，加热煮沸。
5）倒入装有适量培养基的培养皿中，使其凝胶化。
注意事项：1）使用较干燥的琼脂可减少湿润时间。
2）煮沸或加热时间不宜太长，以免过度加热导致一些营养成分失活。
3）制备过程中要注意无菌操作，避免细菌等微生物污染。
2.液体培养基：液体培养基适用于微生物的扩大培养、动态研究等实验。
制备方法如下：1）称取适量蒸馏水，加热至沸腾。
2）加入培养基成分，如碳源、氮源、维生素等，搅拌均匀。
3）调整pH值，加热至沸腾。
4）倒入试管或烧杯中，用胶塞或铝箔盖好。
注意事项：1）加热过程中要注意及时搅拌，避免成分沉积或变色。
2）制备前要将试管或烧杯等容器进行高温灭菌处理。
3）使用培养基前要进行菌液均匀混合，避免因成分沉积而导致的营养不均匀。
3.固体选择性培养基：固体选择性培养基是指根据微生物对特定组分的感受性选择性地制备的培养基。
制备方法如下：1）制备好的琼脂培养基加热至融化，放置冷却至40°C左右。
2）加入特定的抗生素、色素或指示剂等，搅拌均匀。
3）倒入装有适量培养基的培养皿中，等待凝胶化。
注意事项：1）特定抗生素或其他抑菌剂的添加量需要谨慎，过量添加可能抑制需要培养的微生物。
2）搅拌均匀时，应快速且均匀，以避免导致混合不均。
3）固体选择性培养基凝胶化后，尽量避免暴露于空气中，以免细菌等微生物的污染。
以上所述的常用培养基只是其中的一部分，不同微生物的培养要求不同，制备方法也有所差异。
培养基及其配制
GA (赤霉素)： 有20多种，生理活性及作用的种类、部位、效应等各有不 同、培养基中添加的是GA3，主要用于促进幼苗茎的伸长 生长，促进不定胚发育成小植株；赤霉素和生长素协同作 用，对形成层的分化有影响，当生长素／赤霉素比值高时 有利于木质部分化，比值低时有利于韧皮部分化；此外， 赤霉素还用于打破休眠，促进种子、块茎、鳞茎等提前萌 发。一般在器官形成后，添加赤霉素可促进器官或胚状体 的生长。
More balanced development of roots and shoots. However, undifferentiated callus is developing at the edges of the explant
No NAA Poor shoot development and no roots
芽从外植体的上表面发 生而根从下表面发生
(3)肌醇又叫环己六醇：在糖类的相互转化中起重要作用。使用 浓度一般为l00mg／L，适当使用肌醇，能促进愈伤组织的生长 以及胚状体和芽的形成。对组织和细胞的繁殖、分化有促进作用， 对细胞壁的形成也有作用。
⑷氨基酸：是很好的有机氮源，可直接被细胞吸收利用。培养基 中最常用的氨基酸是甘氨酸，其他的如精氨酸、谷氨酸，谷酰胺、 天冬氨酸、天冬酰胺、丙氨酸等也常用。
⑴IAA(吲哚乙酸)是天然存在的生长素，亦可人工合成， 其活力较低，是生长素中活力最弱的激素，对器官形成的 副作用小、，高温高压易被破坏，也易被细胞中的1AA分 解酶降解，受光也易分解。 ⑵NAA(萘乙酸)在组织培养中的起动能力要比IAA高出3-4 倍，且由于可大批量人工合成，耐高温高压，不易被分解 破坏，所以应用较普遍。NAA和IBA广泛用于生根，并与 细胞分裂素互作促进芽的增殖和生长。 ⑶IBA(吲哚丁酸)是促进发根能力较强的生长调节物质。
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三、发酵培养基的选择
一）、配置培养基的原则 1、根据不同微生物的营养需要配置不同的培养基 2、注意各营养物质的浓度和配比 3、调节适宜的物理化学条件
4、根据培养微生物的目的配置
5、尽量使用廉价易得的原料
二）、配置培养基的方法
1、生态模拟 2、查阅文献
3、借助优选法或正交试验法精心设计培养基配方
例如：微生物发酵生产甘油中，例如亚硫酸氢钠， 它与代谢过程中的乙醛生成加成物。
7.水分 功能：生化反应均在水溶液中进行
二、培养基的类型
1.依营养物质的来源分类 天然培养基； 合成培养基，也称组合培养基（多用于定量研究）； 半合成培养基，（用的最多，在部分天然有机碳源、 氮源、生长因子的基础上，适当加入一些化学药品）；
2）半固体培养基 配置好的液体培养基中加入0.5%左右的琼脂 作为凝固剂，形成的培养基称之微半固体培养 基。 主要用于菌种鉴定，观察细菌运动特征及噬 菌体的效价测定等
3）液体培养基； 培养基中80～90%是水。
3.依培养基的用途来分 1）、孢子培养基 2）、种子培养基 3) 、 发酵培养基 4）、补料培养基 5）、加富培养基 6）、选择培养基 7）、鉴别培养基 8）、增殖和保存培养基 9）、富集培养基 10）、测定培养基
2.依培养基的物理状态来分： 1）固体培养基 A、凝固培养基 ：即遇热可融化，冷却后则凝固的固 体培养基 B、非可逆性凝固培养基：指有血清凝固成的固体培 养基或由无机硅胶配成的凝固后即不能再融化的固体 培养基 C、天然固体培养基：由天然固体状基质直接制成的 培养基，如麸皮，米糠，木屑等 D、滤膜：是一种坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄 膜，把它制成圆片状覆盖再营养琼脂或浸有培养液的 纤维衬垫上，就形成了具有固体培养基性质的培养条
4、实验比较 实验的规模一般由定性到定量，由小到大。 发酵培养基的用途与要求、成分、配比经实验确定，配制时兼顾 原料来源、成本及工艺管理；（举例1 ，2，3）
培养基配方举例
牛肉膏蛋白胨培养基(常用的细菌培养基)
牛肉膏5克 蛋白胨10克 NaCl5克 水1000毫升 pH7.2～7.4 (琼脂15～20克)
第二章 培养基的制备与灭菌
1、培养基的组成？如何选择培养基？ 2、如何制备培养基？ 3、如何对培养基进行灭菌？
第一节 培养基的原材料
一、培养基的营养成分及用途
光 光能自养 自养菌 氢、硫、氨 化能自养 1.能源 亚硝酸盐、亚铁盐 碳水化合物等有机物 石油天然气和石油化工产品（如醋酸） 异养菌
第二节 淀粉水解糖的制备
一、淀粉水解糖的制备方法 1、酸解法： 定义：以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高 压下将淀粉水解为葡萄糖的方法. 优点：设备要求简单，水解时间短（20min），设备 生产能力大 缺点：高温高压下进行，设备要求耐腐蚀、耐高温、 耐高压，副反应多，对原料要求严格，淀粉颗粒不宜 过大，淀粉乳浓度不能过高。
2、酶解法：（双酶水解法） 定义：用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。一般 分为两步：第一步是利用α－淀粉酶将淀粉液化转为 糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为
高氏一号培养基(常用的放线菌培养基)
可溶性淀粉20克 KNO31克 K2HPO40.5克 MgSO40.5克 NaCl 0.5克 FeSO40.01克水1000毫升琼 脂15～20克pH7.4～7.6
察氏培养基(培养霉菌用) 蔗糖 20克 NaNO33克 K2HPO41克 KCl1克 MgSO40.5克 FeSO40.01 克 琼脂20克 水1000毫升自然pH 无氮培养基(培养自生固氮菌用) 葡萄糖 10克 NaCl0.2克 KH2PO40.2克 CaSO4· 2H2O0.1克 MgSO40.2 克 CaCO35克 琼脂 20克水1000毫升自然pH
功能：生长、繁殖需要；
碳酸气 2.碳源 淀粉水解糖、糖蜜、亚硫酸盐纸浆废液等 石油、正构石蜡、天然气 醋酸、甲醇、乙醇等石油化工产品
功能：提供能量、构成菌体、代谢产物的物 质基础；
有机氮：黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、蛋白胨、 3.氮源 酵母粉、鱼粉、发酵菌丝体、酒糟水等
无机氮： 尿素、硫酸铵、氨水、硝酸盐
2）、促进剂：指那些既不是营养物又不是前
体，但却能提高产量的添加剂。
比如在酶制剂发酵过程中，加入诱导物、表明活性剂及其它一些 产酶促进剂（比如吐温80、植酸、洗衣粉等）
3）、抑制剂：在发酵过程中加入抑制剂会抑制某些代
谢途径的进行，同时会使另外一些代谢途径活跃，从
而获得人们所需要的某种产物或使正常代谢的某一代 谢中间物积累起来。
1）、前体：指某些化合物加入到发酵培养基中， 能直接被微生物在生物合成过程中结合到产物
分子中去，而其自身的结构没有多大的变化，
但产物的产量却因加入前体而有较大的提高。
如：在青霉素生产中加入玉米浆，青霉素产量可从20u/mL增加 到100u/mL，研究发现玉米浆中的苯乙胺被有限结合到青霉素分 子中，从而提高了青霉素G的产量。
功能：构成菌体、含氮代谢物；
磷酸盐、钾盐、钙盐等矿物盐 4.无机盐
铁、锰、钴等微量元素
功能：构成菌体，参与酶的组成，维持酶活 性，调节渗透压，调节pH值，维持氧化还原 电位；
5.特殊生长因子：硫胺素、生物素、对氨基苯
甲酸、肌醇等
功能：酶的辅助部分，维持生命活动；
6．发酵的促进剂与抑制剂 发酵培养基中某些成分的加入有利于调节产物 的形成，而并不促进微生物的生长，这些物质 包括前体、促进剂和抑制剂
伊红-美蓝培养基(检查肠道细菌用)
蛋白胨 10克 K2HPO42克乳糖10克琼脂25克，水1000毫升，pH7.6 2％伊红水溶液2毫升0.5％美蓝水溶液2毫升将乳糖、伊红、美蓝分别 灭菌后，加入灭菌的培养基中摇匀，倒平板。
四、原料转换及意义 1、节约原料，减低单耗，提高发酵单位和总 收率； 2、开拓新的原料资源和微生物资源：野生植 物淀粉、植物纤维、木屑水解物、石蜡、醋酸、 乙醇