液體培養(yǎng)基( liquid culture medium),固體培養(yǎng)基的對應(yīng)詞,是微生物或動植物細胞的液狀培養(yǎng)基。它具有進行通氣培養(yǎng)、振蕩培養(yǎng)的優(yōu)點。在靜止的條件下,在菌體或培養(yǎng)細胞的周圍,形成透過養(yǎng)分的壁障,養(yǎng)分的攝入受到阻礙。由于在通氣或在振蕩的條件下,可消除這種阻礙以及增加供氧量,所以有利于細胞生長,提高生產(chǎn)量。
一、簡介
培養(yǎng)基(Medium)是供微生物、植物和動物組織生長和維持用的人工配制的養(yǎng)料,一般都含有碳水化合物、含氮物質(zhì)、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。有的培養(yǎng)基還含有抗菌素和色素,用于單種微生物培養(yǎng)和鑒定。
液體培養(yǎng)基是培養(yǎng)基物理分類一種,是相對固體培養(yǎng)基而言的,是微生物或動植物細胞的液狀培養(yǎng)基。在液體培養(yǎng)基中的培養(yǎng)稱為液中培養(yǎng)、液體培養(yǎng)或液內(nèi)培養(yǎng)。培養(yǎng)基由于配制的原料不同,使用要求不同,而貯存保管方面也稍有不同。一般培養(yǎng)基在受熱、吸潮后,易被細菌污染或分解變質(zhì),因此一般培養(yǎng)基必須防潮、避光、陰涼處保存。對一些需嚴格滅菌的培養(yǎng)基(如組織培養(yǎng)基),較長時間的貯存,必須放在3~6℃的冰箱內(nèi)。
二、培養(yǎng)基的配制
1.配料
配方換算→在容器中加入少量水〔蒸餾水,自然水〕→按照配方稱取各種藥品〔依次加入〕→加足所需水量《一藥一勺,取藥后立即蓋上瓶蓋》。
2.溶解
淀粉溶解:少量冷水調(diào)成糊狀加熱溶解,特別是加有瓊脂的培養(yǎng)基,一定要煮沸,瓊脂的熔解溫度95~97℃ ,且需要邊加熱邊攪拌以防止燒焦。
3.調(diào)PH
用1N的鹽酸或的1N NaOH把培養(yǎng)基調(diào)節(jié)到所要求的值。
4.過濾
濾紙或棉花進行過濾。
5.分裝
一般培養(yǎng)基放在三角瓶或試管中滅菌使用。
⑴三角瓶
若作靜置培養(yǎng),則100 ml培養(yǎng)基/250 ml的三角瓶,最多不能超過150 ml培養(yǎng)基/250 ml的三角瓶,否則滅菌時培養(yǎng)基沸騰容易污染棉塞,造成染菌;若作搖瓶培養(yǎng),則15~20 ml培養(yǎng)基/250ml的三角瓶,保證通氣良好。
⑵試管分裝
液體培養(yǎng)基一般裝4~5 ml,約試管的1/4高度;固體斜面培養(yǎng)基一般裝3~4 ml,約試管的1/5高度。
6.包扎
分裝好后,塞上棉塞,在用牛皮紙將棉塞包裹好,防止滅菌時水份進入把棉塞弄濕。
7.滅菌
按配方上要求的溫度、壓力進行高壓蒸汽滅菌。如果滅菌的溫度太高,營養(yǎng)成分會被破壞,培養(yǎng)基中的糖、氨基酸會使培養(yǎng)基的顏色變深。
8.擺斜面
滅菌后需要擺斜面的試管要趁熱斜著擺放,使其凝固成為一個斜面,約占試管長度的1/2。
9.貯存
培養(yǎng)基在30℃下放置一天,無污染的即可使用。一般用牛皮紙包裹好存放于2-8℃冰箱中備用。
三、配制培養(yǎng)基的原則
⒈根據(jù)培養(yǎng)目的需要選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)
由于微生物營養(yǎng)類型復(fù)雜,不同微生物有不同的營養(yǎng)要求。因此,要根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需求選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì),配制針對性強的培養(yǎng)基。自養(yǎng)微生物有較強的合成能力,能以簡單的無機物如co2和無機鹽合成復(fù)雜的細胞物質(zhì)。因此,培養(yǎng)自養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基應(yīng)由簡單的無機物組成。異養(yǎng)微生物的合成能力較弱,不能以CO2作為唯一碳源或主要碳源,故應(yīng)在培養(yǎng)基中至少添加一種有機物。
⒉注意營養(yǎng)物質(zhì)的濃度與配比要合適
微生物只有在營養(yǎng)物質(zhì)濃度及其比例合適時才能良好生長。營養(yǎng)物質(zhì)濃度過低不能滿足現(xiàn)生長需要,過高又抑制其生長。例如,適量的蔗糖是異養(yǎng)微生物的良好碳源和能源,但高濃度蔗糖則抑制菌體生長。金屬離子是微生物生長所不可缺少的礦質(zhì)養(yǎng)分,但濃度擴大,尤其是重金屬離子,反而抑制其生長,甚至產(chǎn)生殺菌作用。
⒊控制培養(yǎng)基的條件
⑴控制培養(yǎng)基的pH 配制培養(yǎng)基必須根據(jù)微生物的特點調(diào)節(jié)pH。各大類微生物要求的適宜生長pH范圍不同。如霉菌與酵母菌一般為5.0-6.0, 細菌為6.5-7.5.放線菌為7.5-8.5.培養(yǎng)基的pH與其C/N有極大關(guān)系。C/N高的培養(yǎng)基,例如培養(yǎng)各種真菌的培養(yǎng)基,經(jīng)培養(yǎng)后其pH明顯下降;相反,C/N低的培養(yǎng)基,例如培養(yǎng)一般細菌的培養(yǎng)基, 經(jīng)培養(yǎng)后,其pH則明顯上升。這是由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗與代謝產(chǎn)物的積累,改變了培養(yǎng)基的pH,若不及時控制,將導(dǎo)致菌體生長停止。
⑵調(diào)節(jié)氧化還原電位(Eh) 各種微生物對培養(yǎng)基的Eh要求不同。適宜好氧微生物生長的Eh值一般為+0.3~+0.4V,厭氧微生物只能在+0.1V以下生長,因此,培養(yǎng)好氧微生物必須保證氧的供應(yīng),可在培養(yǎng)基中加入氧化劑提高Eh值。
⑶調(diào)節(jié)滲透壓 多數(shù)微生物能耐受較大范圍滲透壓的變化。培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度過大,會使?jié)B透壓過高,使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離而抑制微生物生長。低滲溶液則使細胞吸水膨脹易破裂,因此,配制培養(yǎng)基時要掌握營養(yǎng)物質(zhì)的濃度。常在培養(yǎng)基中加人適量的Nacl以提高滲透壓。
⒋原料來源的選擇力求節(jié)約
配制培養(yǎng)基還應(yīng)遵循力求節(jié)約的原則,盡量選用價格便宜、來源方便的原料。特別是在工業(yè)發(fā)酵中,培養(yǎng)基用量大,更應(yīng)注意利用低成本的原料,降低產(chǎn)品成本。
⒌滅菌處理
為了避免雜菌污染,獲得微生物純培養(yǎng)物,培養(yǎng)基必須及時嚴格滅菌。通常采用高壓蒸汽滅菌。一般培養(yǎng)基用0. IMPa (121℃)維持15 ~ 30min即可徹底滅菌。長時間的高溫滅菌會使某些不耐熱的物質(zhì)破壞,如使糖類物質(zhì)形成氨基糖、焦糖。因此,含糖培養(yǎng)基常用0.05MPa (110℃) 滅菌20 ~ 30min某些對糖類要求更高的培養(yǎng)基,可先將糖過濾除菌或間歇滅菌,再與其他已滅菌的成分混合。長時間高溫滅菌也會使磷酸鹽、碳酸鹽與鈣、鎂鐵等陽離子形成難溶性化合物而產(chǎn)生沉淀。為了防止這類沉淀發(fā)生,可將這些物質(zhì)分別滅菌,冷卻后再混合;也可在培養(yǎng)基中加入少量整合劑(0.01%乙二胺四乙酸,即EDTA)使金屬離子形成可溶性絡(luò)合物,防止沉淀的產(chǎn)生。高壓蒸汽滅菌一般使培養(yǎng)基 pH降低, 應(yīng)在配制培養(yǎng)基時加以調(diào)節(jié)。
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