配制培养基需要遵循的原则

上海远慕生物科技有限公司

2023/08/18 10:22

微生物的培养基通常指人工配制的适合微生物生长繁殖,或积累代谢产物的营养基质。广义上说,凡是支持微生物生长繁殖的介质或材料,均可作为微生物的培养基。一个适当的培养基配方,对发酵产品的产量和质量有着极大的影响。

针对不同微生物,不同的营养要求,可以有不同的培养基。但它们的配制必须遵循一定原则。

① 营养物质应满足微生物的需要。不同营养类型的微生物对营养的需求差异很大,应根据菌种对各营养要素的不同要求进行配制。

② 营养物的浓度及配比应恰当。营养物浓度太低,不能满足微生物生长的需要；浓度太高,又会抑制微生物生长。

糖和盐浓度高有抑菌作用。

碳氮比（C∶N,以还原糖含量与粗蛋白含量的比值表示）：一般培养基为C∶N=100∶0.5～2。

在设计培养基配比时,还应考虑避免培养基中各成分之间的相互作用,如蛋白胨、酵母膏中含有磷酸盐时,会与培养基中钙或镁离子在加热时发生沉淀作用；在高温下,还原糖也会与蛋白质或氨基酸相互作用而产生褐色物质。

③ 物理、化学条件适宜。pH：各种微生物均有其生长繁殖的最适pH,细菌为7.0～8.0,放线菌为7.5～8.5,酵母为3.8～6.0,霉菌为4.0～5.8。对于具体的微生物菌种,都有各自的特定的最适pH范围,有时会大大突破上述界限。在微生物生长繁殖过程中,会产生能够引起培养基的pH改变的代谢产物,尤其是不少微生物有很强的产酸能力,如不适当地加以调节,就会抑制甚至于杀死其自身。在设计培养基时,要考虑培养基的pH调节能力。一般应加入缓冲液或CaCO3,使培养基的pH稳定。

其他：培养基的其他理化指标,如水活度、渗透压也会影响微生物的培养。在配制培养基时,通常不必测定这些指标,因为培养基中各种成分及其浓度等指标的优化,已间接地确定了培养基的水活度和渗透压。此外,各种微生物培养基的氧化还原电位等也有不同的要求。

④ 培养目的：培养基的成分直接影响培养目标。在设计培养基时,必须考虑是要培养菌体,还是要积累菌体代谢产物；是实验室培养,还是大规模发酵等问题。

用于培养菌体的种子培养基营养成分应丰富,氮源含量宜高,即碳氮比值应低；相反,用于大量积累代谢产物的发酵培养基,氮源应比种子培养基稍低；当然,若目的产物是含氮化合物时,有时还应该提高培养基的氮源含量。

在设计培养基时,还应该特别考虑到代谢产物是初级代谢产物,还是次级代谢产物。如果是次级代谢产物,还要考虑是否需加入特殊元素（如维生素B12中Co）或特殊的前体物质（如生产青mei素G时,应加入苯yi酸）。在设计培养基,尤其是大规模发酵生产用的培养基时,还应该重视培养基组分的来源和价格,应该优先选择来源广、价格低廉的培养基。

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