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微生物培养的仪器问题

省部重点实验室

2012/04/21

生命科学仪器综合讨论

微生物培养的仪器问题

对于微生物的研究，拥有大量的实验材料是十分必要的，这就需要进行微生物的培养。而且，对于某些微生物病原体的检测，也是需要进行微生物的培养。所以微生物培养用的培养基的制作也就成为了最基本的实验技术。

然而现今培养基已经可以工业化生产，技术也比较成熟，也就对培养基不是那么重视了。常识性的，培养基分为天然的（Defined Media）和合成的（Complex Media）。天然培养基是提供接近于微生物生长的自然环境的营养物质，然而为此付出的代价是我们并不完全清楚其中的物质的组成或其含量，这种培养基可以用于实验用基本培养基和生产，但在作某些实验时得到的数据会不稳定。合成的培养基是用多种高纯化学试剂配制成的，各种成分和含量都是已知的。虽然制作成本高，也很烦琐，但成分精确，重复性强，用于对于营养、代谢、生理生化特性的研究等要求较高的工作。然而可以在这种微生物培养基上生长的微生物十分有限，原应是许多微生物的生长代谢我们并不完全了解，无法配出微生物满意的营养基质。

现在的微生物培养技术已经相当成熟了，然而其中总有令人不满的地方。比如，无论何时空气中总有微生物，无论是制作培养基过程中还是将微生物接种到培养基上时总会和空气接触，很容易想到不久后长出的菌落到底是谁的，样品的？还是空气的？这些也许是无法避免的，但确实会带来很多麻烦。整个过程充满着失败的可能性，没有先进的仪器设备就无法降低这种可能性，对于研究这种时时处处在身边的小东西我们总显得有点力不从心。用铁丝接种环划线就很容易弄坏培养基，更别说分离出单菌落了。这需要经验和技术，对于一个研究微生物的人来说本不该去关心的经验和技术。前人也许是这样的，但我们未必也需要这样。对于无法用肉眼观察的东西，研究和培养是很困难的，尤其是没有先进的仪器设备的时候，那种痛苦是可想而知的。

我们现在用的固体培养基大都是用琼脂。在琼脂发现以前，想要做细菌的纯培养是非常困难的，那时候只有液体培养基，根本无法进行纯培养。后来用凝胶培养基，但很多细菌都无法在基质上正常生长，直到琼脂被用来做固体培养基的基质，才解决了这个难题。应为琼脂是多聚糖的硫酸盐，其中主要是D-半乳糖，一般微生物很难分解利用它。这在微生物培养上是一次很大的革新。由于材料容易获得，而且本身的特性又很好，所以至今仍在使用。

然而，微生物的培养依旧受到很大限制。我们对微生物的了解还不够多，许多微生物的培养只能用天然培养基，这在要求可重复的实验中会带来很大的麻烦；另外，条件的限制导致很多实验都无法达到无菌环境，实验结果有多少是可靠的，很难说明。

微生物的培养只是一种手段，但却是一种很重要的手段。虽然只要能说明研究成果就可以了，但在实际操作中也确实有着非常繁琐，难以操作的地方存在，只要做过微生物培养的实验便可以知道，想要做出漂亮的结果是非常困难的，其中需要改进的地方有很多，比如有没有办法就算再不是无菌的环境下也能尽量减少空气中细菌的干扰，可不可以用更柔软的材料做接种环来划线，有没有其他的方法来给涂布棒灭菌。不然实验失败很难找出其中的原因。虽然实验失败的可能性很多，但我们至少应该减少它发生的可能性。

微生物培养基是微生物实验必不可少的组成，它以及与它有关的组成构成了微生物培养的装置，这些仪器和操作中的不确定因素太多，这样做出的实验结果是没有说服力的。这些仪器和操作有待于改进。（因为我的基础太差，所以无法指出其中需要改进的地方到底应该改成怎样，但已经明显体会到了这些仪器以及操作的不足之处。）

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