什么是微生物培养基

培养基的主要成分

1. 碳源：提供微生物细胞合成有机物质的碳骨架和能量。例如：糖类（葡萄糖、乳糖）、淀粉等。

   
   

2. 氮源：用于合成蛋白质、核酸等含氮物质。例如：蛋白胨、牛肉膏、酵母浸粉、硝酸盐、铵盐等。

   
   

3. 无机盐：提供必要的金属离子和微量元素，如钠、钾、钙、镁、磷、硫、铁等，它们参与细胞结构组成、酶活性的维持和渗透压的调节。

   
   

4. 水分：所有生物化学反应的必要介质。

   
   

5. 生长因子：一些微生物自身不能合成，但生长又必需的有机物质，如维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等。

   
   

• 凝固剂：常用的是琼脂（从红藻中提取）。它在95℃左右融化，40℃左右凝固，且不被大多数微生物分解，是制作固体培养基的理想材料。明胶也曾被使用，但易被某些微生物分解。

  
  

• 指示剂：用于显示培养基的化学变化，如酸碱指示剂（酚红、溴甲酚紫）可以判断微生物是否产酸。

  
  

• 抑制剂：在选择性培养基中加入，用以抑制非目标微生物的生长。例如，在分离真菌时加入抗生素以抑制细菌。

  
  

• 其他物质：如缓冲剂（维持pH稳定）、血液、血清等，用于培养营养要求苛刻的微生物。

  
  

培养基的主要类型（按用途和物理状态分类）

1. 按物理状态分类

• 液体培养基：不含凝固剂。主要用于扩增微生物的数量、进行发酵、测定生化反应等。

  
  

• 固体培养基：在液体培养基中加入1.5%-2.0%的琼脂凝固而成。用于微生物的分离、纯化、鉴定、计数和保藏。微生物在固体表面形成肉眼可见的菌落。

  
  

• 半固体培养基：琼脂含量较低（0.2%-0.5%），呈凝固不牢固的凝胶状态。常用于观察微生物的运动性、鉴定菌种和噬菌体效价测定。

  
  

2. 按化学成分分类

• 天然培养基：成分不明确，由化学成分不明确的天然物质制成（如牛肉膏、蛋白胨、牛奶、马铃薯等）。成本低，营养丰富，适用于实验室常规培养和工业生产。例如：牛肉膏蛋白胨培养基。

  
  

• 合成培养基：由化学成分和浓度已知的物质配制而成。成分精确、重复性好，主要用于微生物营养代谢、分类鉴定和科学研究。例如：高氏一号合成培养基。

  
  

• 半合成培养基：在天然有机物的基础上，加入部分已知成分的无机盐或糖类。兼具二者优点。

  
  

3. 按用途分类（这是最重要的分类方式）

• 基础培养基：含有大多数微生物生长所需的基本营养成分。如牛肉膏蛋白胨培养基，是培养细菌常用的基础培养基。

  
  

• 选择培养基：根据特定微生物的营养需求或对某些化学物质的抗性设计，促进目标微生物生长，抑制非目标微生物。

  
  

• 例子：在培养基中加入青霉素抑制细菌，从而分离真菌；或在培养基中只以纤维素为碳源，从而筛选能分解纤维素的微生物。

  
  

• 鉴别培养基：在培养基中加入特定指示剂或化学物质，使不同微生物在生长后呈现出肉眼可辨的差异（如菌落颜色变化），用于快速鉴别和区分微生物。

  
  

• 最著名的例子：伊红美蓝培养基，用于鉴别大肠杆菌。大肠杆菌会发酵乳糖产酸，形成带有金属光泽的紫黑色菌落。

  
  

• 富集培养基：在培养基中加入某些特殊营养物质，使样品中少数目标微生物快速繁殖，成为优势菌群，从而更容易被分离出来。它通常也具有选择性。

  
  

• 厌氧培养基：专用于培养厌氧菌，通常会加入还原性物质（如巯基乙酸钠）以去除培养基中的氧气，并提供无氧的培养环境。

  
  

培养基的重要性与应用