液体培养基的配制方法与原则!
液体培养基( liquid culture medium),固体培养基的对应词,是微生物或动植物细胞的液状培养基。它具有进行通气培养、振荡培养的优点。在静止的条件下,在菌体或培养细胞的周围,形成透过养分的壁障,养分的摄入受到阻碍。由于在通气或在振荡的条件下,可消除这种阻碍以及增加供氧量,所以有利于细胞生长,提高生产量。
一、简介
培养基(Medium)是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐(包括微量元素)以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素,用于单种微生物培养和鉴定。
液体培养基是培养基物理分类一种,是相对固体培养基而言的,是微生物或动植物细胞的液状培养基。在液体培养基中的培养称为液中培养、液体培养或液内培养。培养基由于配制的原料不同,使用要求不同,而贮存保管方面也稍有不同。一般培养基在受热、吸潮后,易被细菌污染或分解变质,因此一般培养基必须防潮、避光、阴凉处保存。对一些需严格灭菌的培养基(如组织培养基),较长时间的贮存,必须放在3~6℃的冰箱内。
二、培养基的配制
1.配料
配方换算→在容器中加入少量水〔蒸馏水,自然水〕→按照配方称取各种药品〔依次加入〕→加足所需水量《一药一勺,取药后立即盖上瓶盖》。
2.溶解
淀粉溶解:少量冷水调成糊状加热溶解,特别是加有琼脂的培养基,一定要煮沸,琼脂的熔解温度95~97℃ ,且需要边加热边搅拌以防止烧焦。
3.调PH
用1N的盐酸或的1N NaOH把培养基调节到所要求的值。
4.过滤
滤纸或棉花进行过滤。
5.分装
一般培养基放在三角瓶或试管中灭菌使用。
⑴三角瓶
若作静置培养,则100 ml培养基/250 ml的三角瓶,最多不能超过150 ml培养基/250 ml的三角瓶,否则灭菌时培养基沸腾容易污染棉塞,造成染菌;若作摇瓶培养,则15~20 ml培养基/250ml的三角瓶,保证通气良好。
⑵试管分装
液体培养基一般装4~5 ml,约试管的1/4高度;固体斜面培养基一般装3~4 ml,约试管的1/5高度。
6.包扎
分装好后,塞上棉塞,在用牛皮纸将棉塞包裹好,防止灭菌时水份进入把棉塞弄湿。
7.灭菌
按配方上要求的温度、压力进行高压蒸汽灭菌。如果灭菌的温度太高,营养成分会被破坏,培养基中的糖、氨基酸会使培养基的颜色变深。
8.摆斜面
灭菌后需要摆斜面的试管要趁热斜着摆放,使其凝固成为一个斜面,约占试管长度的1/2。
9.贮存
培养基在30℃下放置一天,无污染的即可使用。一般用牛皮纸包裹好存放于2-8℃冰箱中备用。
三、配制培养基的原则
⒈根据培养目的需要选择适宜的营养物质
由于微生物营养类型复杂,不同微生物有不同的营养要求。因此,要根据不同微生物的营养需求选择适宜的营养物质,配制针对性强的培养基。自养微生物有较强的合成能力,能以简单的无机物如co2和无机盐合成复杂的细胞物质。因此,培养自养微生物的培养基应由简单的无机物组成。异养微生物的合成能力较弱,不能以CO2作为weiyi碳源或主要碳源,故应在培养基中至少添加一种有机物。
⒉注意营养物质的浓度与配比要合适
微生物只有在营养物质浓度及其比例合适时才能良好生长。营养物质浓度过低不能满足现生长需要,过高又抑制其生长。例如,适量的蔗糖是异养微生物的良好碳源和能源,但高浓度蔗糖则抑制菌体生长。金属离子是微生物生长所不可缺少的矿质养分,但浓度扩大,尤其是重金属离子,反而抑制其生长,甚至产生杀菌作用。
⒊控制培养基的条件
⑴控制培养基的pH 配制培养基必须根据微生物的特点调节pH。各大类微生物要求的适宜生长pH范围不同。如霉菌与酵母菌一般为5.0-6.0, 细菌为6.5-7.5.放线菌为7.5-8.5.培养基的pH与其C/N有极大关系。C/N高的培养基,例如培养各种真菌的培养基,经培养后其pH明显下降;相反,C/N低的培养基,例如培养一般细菌的培养基, 经培养后,其pH则明显上升。这是由于营养物质的消耗与代谢产物的积累,改变了培养基的pH,若不及时控制,将导致菌体生长停止。
⑵调节氧化还原电位(Eh) 各种微生物对培养基的Eh要求不同。适宜好氧微生物生长的Eh值一般为+0.3~+0.4V,厌氧微生物只能在+0.1V以下生长,因此,培养好氧微生物必须保证氧的供应,可在培养基中加入氧化剂提高Eh值。
⑶调节渗透压 多数微生物能耐受较大范围渗透压的变化。培养基中营养物质的浓度过大,会使渗透压过高,使细胞发生质壁分离而抑制微生物生长。低渗溶液则使细胞吸水膨胀易破裂,因此,配制培养基时要掌握营养物质的浓度。常在培养基中加人适量的Nacl以提高渗透压。
⒋原料来源的选择力求节约
配制培养基还应遵循力求节约的原则,尽量选用价格便宜、来源方便的原料。特别是在工业发酵中,培养基用量大,更应注意利用低成本的原料,降低产品成本。
⒌灭菌处理
为了避免杂菌污染,获得微生物纯培养物,培养基必须及时严格灭菌。通常采用高压蒸汽灭菌。一般培养基用0. IMPa (121℃)维持15 ~ 30min即可彻底灭菌。长时间的高温灭菌会使某些不耐热的物质破坏,如使糖类物质形成氨基糖、焦糖。因此,含糖培养基常用0.05MPa (110℃) 灭菌20 ~ 30min某些对糖类要求更高的培养基,可先将糖过滤除菌或间歇灭菌,再与其他已灭菌的成分混合。长时间高温灭菌也会使磷酸盐、碳酸盐与钙、镁铁等阳离子形成难溶性化合物而产生沉淀。为了防止这类沉淀发生,可将这些物质分别灭菌,冷却后再混合;也可在培养基中加入少量整合剂(0.01%乙二胺四乙酸,即EDTA)使金属离子形成可溶性络合物,防止沉淀的产生。高压蒸汽灭菌一般使培养基 pH降低, 应在配制培养基时加以调节。
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