培养基的概念、种类及用途脚本

培养基的概念、分类及用途各位同学，大家好，今天我们来学习《微生物检验技术》中有关培养基的基本知识，微生物的培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配置出供其生长繁殖的营养基质，也就是说，培养基实际上是微生物所需要的各种营养物质，那么构成培养基的成分就非常重要。一般微生物的培养基呢，都含有水，碳源，氮源，无机盐等营养物质，虽然不同的微生物所需要的营养物质有一定差异，但是他们都需要刚刚提到的这四种物质，所以这是配制培养基最基本的四类物质，大家需要记住它。那么在此基础上，培养基还需要满足微生物对PH值，特殊的营养物质以及氧气等等的要求，那么我们通过两个例子来帮助大家理解，比方说牛肉膏蛋白胨培养基里面的牛肉膏，其中呢有含有牛肉成分，那么它可以为微生物的生长提供碳源和氮源，另外还有磷酸盐，维生素等等，那么蛋白胨，听这个名字大家应该知道，里面的蛋白质成分可以为微生物培养提供碳源和氮源，另外呢，还可以提供维生素，那么氯化钠主要是提供无机盐，最后呢还有水。再比方说这个分解尿素细菌的培养基，这个培养基里大家可以看到其中有葡萄糖，葡萄糖可以为微生物提供碳源，通过这两个培养基比较，不同的培养基里面提供碳源的物质可能不一样，但它都要有这个碳源，不同的培养基里面提供氮源的物质可能也不一样，比方说分解尿素细菌的培养基里面，它是以尿素作为氮源，牛肉膏蛋白胨里面，这个牛肉膏跟蛋白胨都能提供氮源。培养基的制备还需要满足微生物对PH值，特殊营养物质以及氧气的需求。我们举几个例子帮助大家理解，如果要培养乳酸杆菌，那么我们需要在培养剂里添加维生素，培养霉菌的时候，要把PH值调至酸性，如果是细菌的话，PH值调至中性或微碱性，如果是厌氧微生物呢，就放在无氧条件下培养。这是培养基的概念及成分。接下来我们来简单介绍一下培养基的分类。首先我们来说两种最基本的分类方法，按成分划分和按状态划分。按成分划分的话，主要是分三种，天然培养基、合成培养基和半合成培养基。那什么叫合成培养基？培养基不都是人工合成的吗？合成培养基指的是：培养基中的成分全部已知。注意这个已知它的要求非常严格。比如说我配一个马铃薯琼脂培养基，可能有同学会说这个成分我知道，马铃薯、蔗糖、琼脂、氯化钠、水。但事实上这不是我们所谓的已知成分，也就是说这并不是合成培养基。合成培养基需要你知道马铃薯中有哪些化学成分。比如有多少糖？有多少氨基酸？有多少生长因子等等，所以说这个叫做天然培养基，因为你的用的主要的材料是天然的成分：马铃薯。实际在实验室中，真正严格的纯的合成培养基是不多见的，这个原因很多，第一个，合成培养基的制备非常麻烦，它需要东西很多，每一种物质都需已知并自行添加。第二个成本高。第三个就是它很多时候并不能满足微生物的生长需求。因为我们刚才才说过，培养基制备最基本的原则是模拟微生物生长的自然环境。那么你想不借助任何天然的东西，用人工所有已知的化学物质去模拟自然环境是很困难的，有一个因素被忽略，可能微生物就无法生长。这个是合成培养基的一些劣势，当然它的优势在于成分非常清晰，可重复性非常高，它不会因为培养基的成分变化而影响到实验结果。所以说，现在普遍在研究中所使用的是半合成培养基，大多数的成分用合成，但是在合成成分中添加一些我们并不是很了解微生物所必需的一些天然成分。这是按照培养基的成分划分。接下来按照状态划分，首先是是固体和液体培养基，简单理解，就是在培养基制备时是否加入了凝固剂，最常用的凝固剂是琼脂。那么依靠琼脂含量的多少可以把培养基划分为三种，分别叫做固体培养基、液体培养基和半固体培养基。固体和液体，大家很容易理解，半固体培养基就是加了琼脂，但是加的量并不多，比如这个就是半固体培养基，大家可以明显看到它兼具固体和液体的性质。半固体培养基多是在穿刺培养时使用的，我们可以看一下它的培养结果，它实际上就是告诉你微生物是否具有很强的运动能力。因为半固体培养基它也是部分的固体，所以说只有运动能力比较强的微生物，它才能在半固体培养基中扩散。我们再来看一下其他的一些比较特殊的划分方法。如果我们根据培养基的营养成分划分的话，可以分为三种培养基。第一个叫基础培养基。第二个叫完全培养基，第三个叫富集培养基。那首先最基本的就是完全培养基，什么叫完全培养基？完全培养基的意思就是这个培养基中它所含有的营养物质非常的全。就是说绝大多数的一般的微生物都可以在这个培养基上生长，碳源啊，氮源啊，生长因子啊，无机盐都非常全。而什么叫基础培养基？基础培养基就是在完全培养基的基础上缺乏一些营养物质。基础培养基，最主要是缺生长因子，比如说不添加特定种类的氨基酸。不添加维生素，不添加核苷酸等等，一般来说是缺这样的物质。那为什么要有完全培养基和基本培养基的区别呢？为什么不全用完全培养基呢？微生物，如果说根据对营养的需求以及它自身合成营养的能力，可以分为野生型菌株和营养缺陷型的菌株。那么什么叫野生型菌株？就是它对于营养物质的合成能力是比较强的，它什么营养物质都能合成，所以说它在基础培养基上也能生长，不加生长因子也没问题，这类微生物可以自己去合成生长因子。而营养缺陷型的菌株就是它缺乏合成某些生长因子的能力。比如说，对于我们人来说，我们就没有合成必须氨基酸能力，必须要从外界摄取。对于微生物来说，很有可能也存在这样的情况，那么这个就叫做营养缺陷型的菌株。我们用基础培养剂就可以区分野生型的菌株和营养缺陷型的菌株。好，那么我们既然有营养相对来说不是很充足的基础培养基，有没有营养非常丰富的培养基呢，有，我们把这类培养基叫富集培养基。富集培养基就是在普通的完全培养基的基础上，再去加强某一类营养，让某一类营养的含量特别的丰富，叫富集培养基。那么富集培养基实际上它的作用就是去培养一些特定的对营养物质要求非常高的微生物。好，那么根据培养基的功能，还有两类常见的培养基，叫做鉴别培养基和选择培养基。首先什么叫鉴别培养基？鉴别培养基就是特定的微生物能跟鉴别培养基发生一些特定的反应，从而能让我们把这种微生物给它鉴别出来，叫鉴别培养基。比如说我们来看这个克氏双糖铁培养基，克氏双糖铁培养基就可以用作鉴定肠杆菌科细菌，原理是基于不同肠杆菌对两种糖类，葡萄糖和乳糖以及硫化物的利用能力的不同，导致产生酸和气体的反应的不同进行区别。那么为什么能鉴定呢？大家看，这就是常见的不同肠杆菌在克氏双糖铁琼脂上的不同反应结果，所以说这个叫做鉴别培养基，就是在培养特定微生物的时候培养基上产生一些特定的变化。那么还有一种培养基叫选择培养基。选择培养基，就是在培养基中抑制特定微生物的生长，一般来说通过添加一些特定的化学物质，或者说去减少一些其他的成分来实现。比如说在培养基中不添加其他的碳源，我只添加纤维素。那么这会导致怎么样？只有能分解纤维素的微生物才能在培养基上生长，这个就是一种选择。在比如说我在培养基里添加青霉素。那么是不是只有可以抵抗青霉素的微生物才能在这个选择培养基上生长，那么这个就是关于选择培养基的一个基本的原理。当然了，我们要来区分区分，第一个就是选择培养基跟富集培养基。富集培养基也有一定筛选作用，但是富集培养基是通过添加营养物质，让某些微生物来获得更大的优势来体现筛选作用。而选择培养基的目的是抑制其他微生物的生长。我不需要的，我都抑制它的生长，从原理上这两种培养基是不同的。那么选择培养基和鉴别培养基也有区