微生物的营养和培养基刘.ppt

1、第四章 微生物的营养和培养基,微生物营养是微生物生理学重要部分，主要阐明营养物质在其生命活动中的生理功能及微生物细胞从外界环境摄取营养物的具体机制。,营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质.,营养:微生物获得和利用营养物质的过程。,营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。,1.微生物的营养要求 1.1 微生物细胞的化学组成 1.2 营养物质及其生理功能 1.3 微生物的营养类型(nutritional types) 2.培养基 2.1 选用和设计培养基的原则和方法 2.2 培养基的类型及应用,主要内容,3.营养物质如何进入细胞

2、3.1 单纯扩散(diffusion) 3.2 促进扩散(facilitated diffusion) 3.3 主动运输(active transport) 3.4 基团移位(memberane vesicle transport）,1. 微生物细胞的化学组成 2. 营养物质及其生理功能 3. 微生物的营养类型(nutritional types),第一节 微生物的营养要求,表微生物和动物、植物营养要素的比较,主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等,微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等,占细菌细胞干重的97%,一、微生物细胞的化学组成,1.化学元素,化学元素比例因菌种、培养条件等有所

3、不同，如： 幼龄菌含N高，硫细菌较多S，铁细菌较多Fe等。,表微生物细胞中几种主要元素的含量（干重的百分数）,2.化学成分及其分析 化学元素组成有机物、无机物和水（7090） (1)有机物分析: 1）化学法直接抽提，定性定量分析 2）破碎细胞得亚显微结构，再分析 (2)无机物 (指与有机物相结合或单独存在的无机盐等物质,) 分析： 干细胞高温炉（550）焚烧得到的灰分（ashcos tituent）无机方法分析其中各种无机元素含量。 (3)水分： 细胞表面水分吸干后的重量为湿重； 采用低温真空干燥、红外快速烘干方法烘干至恒重为干重。,碳源、 氮源、 能源、 生长因子、 无机盐、 水,营养物质按

4、照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成六大类。,二、微生物的营养物质与功能,（一）碳源（Carbon source）,定义：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。,功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料;并为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）。 种类: 无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、 麸皮、米糠等；饴糖；单糖）,脂类、 醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物 以及各种含氮的化合物。,表微生物的碳源谱,提供碳素的物质，一般还是能源物质。 微生物对碳源选择性： 糖类一般是良好碳源和能源，对不同糖利用不同。 E.Coli在G

5、和半乳糖培养基生长，G为速效碳源， 后者为迟效碳源。 工业发酵一般用糖蜜、淀粉、饴糖等，为节约采用纤维素这种广泛存在的物质培养微生物。 不同菌种利用碳源能力不同，如：假单孢菌属中的一些能利用90多种碳源；甲基营养型只利用甲醇、甲烷等一碳化合物为能源物质。,微生物工业发酵中用做碳源的原料,传统种类：糖,饴糖 淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等） 麸皮 各种米糠等 代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2,种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、N2等 有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、 氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、 黄豆饼粉、玉米浆等,定义:凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营

6、养源。 功能： 1）提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸以及含氮代谢物等的原料； 2）少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。,（二）氮源（Nitrogen source ）：,表 2 微生物的氮源谱,实验室常用的氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。 蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。 无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。 速效氮源，通常有利于机体的生长，迟效氮源有利于代

7、谢产物的形成。,硝酸盐NO3 NH4+,铵 盐 氨基酸入胞 细胞物质 蛋白胨,诱导酶,生理酸式盐和生理碱式盐,能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能,能源谱,化学物质,辐射能,化能异养微生物的能源,有机物,无机物,化能自养微生物的能源,光能自养和光能异养微生物的能源,（三）能源,（四）生长因子（growth factor）：,定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。,微 生 物 生长因子 需要量（ml-1 III型肺炎链球菌（Strep

8、tococcus pneumoniae）胆碱 6ug 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）硫胺素 0.5ng 白喉棒杆菌（Cornebacterium diphtherriae）B-丙氨酸 1.5ug 破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridium tetani）尿嘧啶 0-4ug 肠膜状串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）吡哆醛 0.025ug,种类: 根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为:,维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4C6的分支或直链脂肪酸、氨基酸,缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型”

9、微生物。,最早发现的生长因子是维生素，目前已经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或辅酶，需要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。 有些微生物缺乏或丧失合成某种或某些氨基酸的酶，所以不能合成生长所必需的氨基酸，这类微生物被称为“氨基酸缺陷型”。 例如：肠膜明串珠菌（leuconostoc mesenteroides）常常需要由外源供给多种氨基酸才能生长。 另外有些微生物生长还需要其它特殊的成分，例如某些乳酸杆菌生长需要核苷；某些酵母菌和真菌生长需要肌醇；某些肺炎球菌生长需要胆碱等。,根据微生物对生长因子的需要存在差异，可分为：,1. 野生型(wild type)

10、 原养型 不需要生长因子而能在基础培养基 上生长的菌株 2. 营养缺陷型(auxotroph) 由于自发或诱发突变等原因从野生 型菌株产生的需要提供特定生长素物质才能生长的菌株,（五）无机盐（inorganic salt）,定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式供给。 大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生长所需浓度在10-310-4mol/L） 微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生长所需浓度在10-610-8mol/L）,根据微生物对矿质元素需要量大小可以把它分成：,无机盐的生理功能：,无机元素的

11、来源和功能,水是微生物生长所必不可少的。水在细胞中的生理功能主要有：,起到溶剂与运输介质的作用；,参与细胞内一系列化学反应；,维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；,通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构,热的良好导体；,（六） 水,水在细胞中有两种存在形式： 结合水和游离水. 不同细胞及不同细胞结构中游离水的含量有较大差别：,微生物对水的需要程度（水对微生物生长的影响）常用环境（或基质）中的水活度值（water activity, w）表示。所谓w就是水的有效浓度。 定义：水活度为在一定的温度条件下，溶液的蒸汽压与相同条件下纯水的蒸汽压之比， 即：w=/ o 表示溶液的蒸汽压 o

12、表示纯水的蒸汽压 在w为0.600.99的环境条件均有微生物生长，但对某种微生物而言，它对w的要求是一定的。即微生物不同，其生长的最适w亦不同。,表几类微生物生长最适w,三、微生物的营养类型,根据生长所需要的营养物质的性质（碳源），可将生物分成两种基本的营养类型 异养型生物：在生长时需要以复杂的有机物质作为营养物质 自养型生物：在生长时能以简单的无机物质作为营养物质 动物属于异养型生物，植物属于自养型，而微生物既有异养型的也有自养型的，大多数微生物属于异养型生物，少数微生物属于自养型生物。 根据生长时能量的来源不同，又可将生物分成两种类型 化能营养型生物：依靠化合物氧化释放的能量进行生长 光能

13、营养型生物：依靠光能进行生长 动物和大部分微生物属于化能营养型生物，它们从物质的氧化过程中获得能量。植物和少部分微生物属于光能营养型生物 按供氢体分,无机营养型生物； 有机营养型生物：,异养型生物,自养型生物,根据生长所需要的营养物质的性质（碳源）,根据生物生长过程中能量的来源,光能营养型,化能营养型,根据碳源、能源及电子供体性质的不同，可将微生物分为：,光能无机自养型(photolithoautotrphy),光能有机异养型(photoorganoheterotrphy),化能无机自养型(chemolithoautotrphy),化能有机异养型(chemoorganoheterotrophy

14、),微生物的营养类型：,能以CO2为唯一或主要碳源；,进行光合作用获取生长所需要的能量；,以无机物如H2O、H2S、S等作为供氢体或电子供体，使CO2还原为细胞物质；,例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体）， 进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以H2S为 电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。,CO2+ 2H2S,光能,光合色素, CH2O + 2S+ H2O,（一）光能无机自养型（光能自养型）,不能以CO2为主要或唯一的碳源；,以有机物作为供氢体，利用光能将CO2还原为细胞物质；,在生长时大多数需要外源的生长因子；,例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇

15、作为供氢体，将CO2还原成细胞物质，同时积累丙酮。,CO2,2(H3C)2 CHOH,光能,光合色素,2 CH3C0CH3 + CH2O + H2O,（二）光能有机异养型（光能异养型）,+,生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；,以CO2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用 H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作为电子供体使CO2还原 成细胞物质。,化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。它们广泛分布于土壤及水环境中,参与地球物质循环.,（三）化能无机自养型（化能自养型）,亚硝化细菌 2NH4+ +3O22NO2- +2H2O + 4H+132K

16、cal 硝化细菌 NO2- +1/2O2 NO3- +18.1 Kcal,1. 硝化细菌:,通过氧化还原态的无机硫化物（H2S、S、 S2O32- 、SO32-）获得能量（硫杆菌属，硫微螺菌属） H2S + 1/2 O2 S +H2O + 50.1 Kcal S + 1 1/2 O2+H2O H2SO4+149.8 Kcal,2. 硫化细菌:,氧化Fe2+为Fe3+获取能量并同化 CO2 2Fe2+1/2O2+2H+ 2Fe3+H2O+21.2 Kcal 4. 氢细菌：具有氢化酶，从氢的氧化获取能 量，同化CO2 H2+ 1/2 O2 H2O + 56.7 Kcal,3. 铁细菌：,生长所需要

17、的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能；,生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸等。,有机物通常既是碳源也是能源；,大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物；,所有致病微生物均为化能有机异养型微生物；,（四）化能有机异养型（化能异养型）,不同营养类型之间的界限并非绝对,异养型微生物并非绝对不能利用CO2；,自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；,有些微生物在不同生长条件下生长时,其营养类型也会发生改变；,例如紫色非硫细菌(purple nonsulphur bacteria)： 没有有机物时，同化CO2， 为自养型微生物； 有机物存在时，利用有机物进

18、行生长，为异养型微生物； 光照和厌氧条件下，利用光能生长，为光能营养型微生物； 黑暗与好氧条件下，依靠有机物氧化产生的化学能生长，为化能营养型微生物,微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力,第二节 培养基(medium),定义：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物用的营养基质（混合养料）。 特点：任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，且应比例适当。所以一旦配成必须立即灭菌。,用途：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品,一、培养基的配制原则,（一）培养基组分应适合

19、微生物的营养特点（目的明确） （二）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调） （三）物理化学条件适宜（理化条件适宜） （四）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）,（一）目的明确,即根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。 不同营养类型的微生物，其对营养物的需求差异很大。如自养型微生物的培养基完全可以（或应该）由简单的无机物质组成。异养做生物的培养基至少需要含有一种有机物质，但有机物的种类需适应所培养菌的特点。 按微生物的主要类群来说，它们所需要的培养基成分也不同： 细菌： 牛肉膏蛋白胨培养基 LB (Luria-Bertani) 放线菌： 高氏一号培养基 真菌： 查氏合成培养基 PDA (P

20、otato-Dextrose-Agar) 酵母菌； 麦芽汁 当对试验菌营养需求特点不清楚的时候，可以采用生长谱法进行测定。,培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能对微生物生长起抑制作用。,培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长繁殖和代谢产物的形成和积累，其中碳氮比（C/N）的影响较大。碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也指培养基中还原糖与粗蛋白之比。,（二）营养协调,浓度过高微生物的生长起抑制作用， 浓度过小不能满足微生物生长的需要。,C/N比值=,碳源中的碳原子的mol数 氮源中所含的氮原子

21、的mol数,速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例 各种金属离子间的比例,例：在利用微生物发酵生产谷氨酸的过程中，培养基 C/N 4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；当培养基 C/N3/1 时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。,碳氮比（C/N）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重要指标；,pH,水活度,氧化还原电位,（三）理化条件适宜,渗透压,与,培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同类型 微生物的生长繁殖或产生代谢产物。,通常培养条件： 细菌与放线菌：pH77.5 酵母菌和霉菌：pH4.56范围内生长,在微生物的生长和代谢过程中，由

22、于营养物质的利用和代谢产物的形成与积累，培养基的初始pH值会发生改变，为了维持培养基pH值的相对恒定，通常采用下列两种方式： 内源调节：在培养基里加一些缓冲剂或不溶性的碳酸盐；调节培养基的碳氮比。 外源调节：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液,1. pH,2. 渗透压和水活度aw,渗透压 等渗溶液适宜微生物生长 高渗溶液细胞发生质壁分离 低渗溶液细胞吸水膨胀，直至破裂,大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如Staphylococcus aureus则能在3mol/L NaCl的高渗溶液中生长。能在高盐环境（2.86.2/L NaCl）生长的微生物常被称为嗜盐微生物（Halophiles

23、）。,在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水的含量， 一般用在一定的温度和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示，即： w=Pw/Pow 式中Pw代表溶液蒸汽压力, POw代表纯水蒸汽压力。 纯水w为1.00,溶液中溶质越多, w越小。,微生物一般在w为0.600.99的条件下生长, w过低时, 微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。 微生物不同，其生长的最适w不同。,水活度w,氧化还原电位又称氧化还原电势（redox potential），是度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标，其单位是V（伏）或mV（毫伏）。,不同类型微

24、生物生长对氧化还原电位的要求不同,好氧性微生物：+0.1伏以上时可正常生长,以+0.3+0.4伏为宜； 厌氧性微生物：低于+0.1伏条件下生长； 兼性厌氧微生物：+0.1伏以上时进行好氧呼吸, +0.1伏以下时进行发酵。,3. 氧化还原电位,以粗代精,以野代家,以废代好,以国代进,以简代繁,以氮代朊,以烃代粮,以纤代糖,（四） 经济节约,1.生态模拟 调查所培养菌的生态条件，查看“嗜好”，对“症”下料初级天然培养基. 2.查阅文献 查阅、分析文献，调查前人的工作资料，借鉴人家的经验，以便从中得到启发设计有自己特色的培养基配方. 3.精心设计 借助优选法或正交试验设计法等方法.,二、设计培养基的

25、方法,二、设计培养基的方法（续）,4、实验比 较： 不同培养基配方的选择比较 单种成分来源和数量的比较 几种成分浓度比例调配的比较 小型试验放大到大型生产条件的比较 pH和温度试验,附1：配置培养基时应注意的几个问题及解决方法：,1、沉淀 2、胶体强度的破坏 3、褐色物质的形成 4、pH发生变化,高压蒸气灭菌 一般培养基: 1.05 Kg/cm2, 121.3, 15-30 min 含糖培养基: 0.56 Kg/cm2, 112.6 , 20-30 min 过滤灭菌, 分别灭菌, 间歇灭菌的应用,附2：培养基的灭菌,附图：过滤灭菌,附3：器皿的灭菌及无菌室的消毒,器皿的灭菌： 干热空气： 16

26、0， 2 小时 无菌室的消毒： 紫外光 化学药物熏蒸（苯酚；高锰酸钾+甲醛）,三、培养基的类型及其应用,-1根据所培养微生物的微生物类群来分 细菌培养基 放线菌培养基 霉菌培养基 -2 根据培养目的来分 种子培养基(seed culture medium)是为保证发酵生产获得大量优质种子而设计的培养基，特点是营养较丰富，氮源比例较高。有时为使菌种能迅速适应后面的发酵条件，还有意识地加入发酵培养基的基质。 发酵培养基(fermentation medium)用于生产预定发酵产物，一般以碳为主要元素，碳源含量往往高于种子培养基。大规模生产时，原料应价廉易得，还应有利于下游的分离提取。,-1,细菌培

27、养基营养肉汤（nutrient broth)： 牛肉膏 3g； 水 1000ml； 蛋白胨 5g ； pH 7.27.4 放线菌培养基高氏1号： 可溶性淀粉 20g； KNO3 1g; K2HPO4 1g MgSO4 0.5g NaCl 1g; FeSO47H2O 0.5g 水 1000ml; pH 7.27.4 霉菌培养基查氏（zapek)培养基： 蔗糖 30g; KCl 0.5g; MgSO4.H2O 0.5g; FeSO4 0.5g 水 1000ml; K2HPO4 1g; NaNO3 3g; pH 6.7 酵母菌培养基麦芽汁培养基,味精生产菌北京棒状杆菌AS1299的一级种子（用摇床培

28、养） 培养基配方：,葡萄糖 3% 玉米浆 2.53.5% 尿素 0.30.5% K2HPO4 0.10.2% MgSO4 0.05%,二级种子（1200升发酵罐）培养基配方：以水解糖3%代替葡萄糖3%，其他成分相同。,-2,天然培养基(complex medium)：也称作chemically undefined medium。利用化学成分还不完全清楚或不恒定的天然物质，（如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等）制成的培养基，天然培养基比较经济，除实验室经常使用外，也适于用来进行工业上大规模的微生物发酵生产。 合成（组合）培养基(synthetic medium)：也称作

29、chemically defined medium. 由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，该类培养基的组成成分精确、清楚，重复性强，但微生物生长较慢，且价格昂贵，故一般适于在实验室用来进行有关微生物营养需要、代谢、分类鉴定、生物测定以及菌种选育、遗传分析等方面的研究工作。如高氏培养基、察氏培养基等. 半组合培养基(semi-defined medium)：在合成培养基的基础上添加些天然成份，以更有效地满足微生物对营养物的需要.如马铃薯蔗糖培养基,-3 按对培养基成分的了解程度来分,按成分不同划分,天然培养基,合成培养基,含用化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物,牛肉膏蛋白胨培养基

30、、麦芽汁培养基,化学成分完全了解的物质配制而成的培养基,高氏1号培养基、查氏培养基,半合成培养基,主要以化学试剂配制同时还加有天然成分的培养基,马铃薯蔗糖培养基,现有一培养基配方如下: 可溶性淀粉5g、 蛋白胨1.5g、 磷酸二氢钾0.5g、硫酸镁0.1 g、琼脂2.0 g，水100ml， pH5.0，试回答下列问题: (l)按营养物质来源分类, 属何种类型培养基?为什么? (2)此培养基适于培养哪类微生物?为什么? (3)简述配制200ml该斜面培养基的操作过程。,思考题:,有一种子培养基配方如下葡萄糖2.0g、尿素0.5g、玉米浆1.0g、K2HPO4 0.1g、 MgSO4 0.05g、

31、水100ml，pH 6.8， 试回答下列问题 (1)该培养基适宜于培养哪一类型的微生物？为什么？ (2)按培养基中营养物的来源分类，属于哪一类培养基？为什么？ (3)该培养基中各组分分别起什么作用？ (4)若要配制此种斜面培养基200mL，应如何操作？ 答： (1) 此培养基适于培养细菌。 因pH 6.8适于培养细菌和放线菌, 但放线菌能直接利用可溶性淀粉为碳源, 不必采用葡萄糖。 (2) 属半合成培养基。 因培养基中，一部分采用天然材料，另一部分用已知的化学药品组成。,答： (1) 此培养基适于培养细菌。 因pH 6.8适于培养细菌和放线菌, 但放线菌能直接利用可溶性淀粉为碳源, 不必采用葡

32、萄糖。 (2) 属半合成培养基。 因培养基中，一部分采用天然材料，另一部分用已知的化学药品组成。 (3)该培养基中葡萄糖为碳源, 尿素为氮源, 玉米浆为生长因子、 K2HPO4 和MgSO4为无机盐类。 (4) 操作过程：准确称量葡萄糖4g、尿素1g、玉米浆2g、磷酸氢二钾0.2g于500ml烧杯中 加入约190ml水溶解 调节pH 6.8 加硫酸镁0.1g 定容至200ml 校正pH值 分装三角瓶 包扎灭菌 。, 固体培养基(solid medium)：天然固体营养基质制成的培养基，或液体培养基中加入一定量凝固剂（琼脂1.52)而呈固体状态的培养基。为微生物的生长提供营养表面。常用于微生物的

33、分离、纯化、计数等方面的研究。可依据使用目的不同而制成斜面、平板等形式. 半固体培养基(semi-solid medium)：在液体培养基中加入0.2-0.7的琼脂构成的培养基。常用来观察细菌运动的特征，以进行菌种鉴定和噬菌体效价滴定等方面的实验工作。 液体培养基(liquid medium)：液体培养基不含任何凝固剂，菌体与培养基充分接触，操作方便，常用于大规模的工业生产以及在实验室进行微生物生理代谢等基本理论的研究工作。可依据培养后的浊度判断微生物的生长程度.,-4按制备后培养基外观的物理状态来分,按物理状态不同划分,固体培养基,液体培养基,在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态

34、，琼脂含量一般为1.5%-2.0%,琼脂含量一般为0.2%-0.7%,不加任何凝固剂,半固体培养基,固体培养基常用来进行微生物的分离、鉴定、活菌计数及菌种保藏,观察微生物的运动特征、分类鉴定及噬菌体效价滴定,大规模工业生产及在实验室进行微生物的基础理论和应用方面的研究,1.不被微生物分解、利用、液化； 2.不因消毒灭菌而被破坏； 3.在微生物的生长温度内保持固态； 4.凝固点的温度对微生物无害； 5.透明度好，粘着力强,理想凝固剂应具备的条件, 选择性培养基(selective medium)：是根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基。利用这种

35、培养基可用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来. 加富培养基(enriched medium)：在普通培养基中加入某些特殊的营养物，如血、血清、动、植物组织液或其他营养物质（或生长因子）的一类营养丰富的培养基。用来培养营养要求苛刻的微生物，或用以富集（数量上占优势）和分离某种微生物. 鉴别性培养基(differential medium)：用于鉴别不同类型微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢产物发生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变化，以区别不同的微生物，例：伊红美兰乳糖培养基（Eosin Methylene Blue）,-5 按特殊用途划分,按用途不同划

36、分,鉴别培养基,用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基,用于鉴别不同类型微生物的培养基,选择培养基,在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基,微生物产生某种代谢产物，与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化,加富培养基,特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等,在培养基中加入相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长，有利于所需微生物的生长,伊红美兰乳糖培养基(Eosin Methylene blue),G+菌受抑制,G-菌,能发酵乳糖产酸,不发酵乳糖不产酸，菌落无色透明,产酸力强，菌落呈紫绿色金属光泽,产酸

37、力弱，菌落棕色,Enterbacter Klebsiella Hafnia Sarrdia,Proteus Salmonella Shigella,E.coli,试样,EMB在鉴别各种肠道杆菌中的作用：,常用的一些鉴别培养基,思考题：,答： （1）从苯含量较高的环境中采集土样或水样； （2）配制培养基，制备平板，一种仅以苯作为唯一碳源（A），另一种不含任何碳源作为对照（B）； （3）将样品进行梯度稀释，涂布A平板； （4）将平板置于适当温度条件下培养，观察是否有菌落产生；,如果要从环境中分离得到能利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物，你该如何设计实验？,（5）将A平板上的菌落编号并分别转接至B

38、平板，置于相同温度条件下培养（在B平板上生长的菌落，是可利用空气中CO2的自养型微生物）； （6）挑取在A平板上生长而不在B平板上生长的菌落，在一个新的A平板上划线、培养，获得单菌落，初步确定为可利用苯作为碳源和能源的微生物纯培养物； （7）将初步确定的目标菌株转接至以苯作为唯一碳源的液体培养基中进行摇瓶发酵实验，利用相应化学分析方法定量分析该菌株分解利用苯的情况。,答：不能。 因为，（1）不同微生物的营养需求、最适生长温度等生长条件有差别，在同一平板上相同条件下的生长及生理状况不同； （2）不同微生物所产蛋白酶的性质（如最适催化反应温度、pH、对底物酪素的降解能力等）不同；,某学生利用酪素培

39、养基平板筛选产胞外蛋白酶细菌，在酪素培养基平板上发现有几株菌的菌落周围有蛋白水解圈，是否能仅凭蛋白水解圈与菌落直径比大，就断定该菌株产胞外蛋白酶的能力就大，而将其选择为高产蛋白酶的菌种，为什么？,（3）该学生所采用的是一种定性及初步定量的方法，应进一步针对获得的几株菌分别进行培养基及培养条件优化，并在分析这些菌株所产蛋白酶性质的基础上利用摇瓶发酵实验确定蛋白酶高产菌株。,现拟从自然界中分离筛选出产蛋白酶的芽孢杆菌，请结合所学知识设计分离筛选的试验方案。,答题要点： （1） 应该到富含蛋白质的地方采集含分离样品。 （2） 根据该菌的耐热特性可采用将含菌样品加热80处理10min后，杀死不耐热杂菌, 浓缩芽孢杆菌。 （3） 可采用划线分离、稀释分离、刮棒连续涂布等纯培养物分离方法。 （4）初步判断所获得纯培养物为芽孢杆菌。 （5）可采用酪素鉴别培养基根据水解圈筛选产蛋白酶