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    微生物培養基配制的基本原則都有什么呢?

    作者:admin 發布日期: 2021-05-06 二維碼分享

    由人工配制的適合微生物生長繁殖或產生代謝物的營養基質,稱為培養基。配制好培養基,是從事一系列微生物制品生產或科研的重要基礎工作。由于自然界中微生物的種類繁多,而營養方式又各異,因此,要根據實際情況有所調整、改善,才能配制好培養基。配制的培養基必須立即進行..,以防雜菌生長。

    配制培養基的目的,是為了分離、培養、研究和利用微生物,因此要配好培養基,必須掌握以下原則。

    一、目的明確

    由于培養目的不同,所用的培養基或培養基成分、比例也不同。人工培養微生物,按照培養目的來配制培養基,有時是為了獲得微生物菌體,有時是為了獲得微生物的某種代謝產物,有時是為了實驗室用或大生產用。如果為了得到菌體,可增加培養基中的氨的含量,有利于菌體蛋白質的合成。如果是為了得到代謝產物,若代謝產物是不含氨的有機酸或醇類時,培養基中的碳源比例要高;若代謝產物是含氨量較高的氨基酸類時,氮源的比例就應高些。如用酵母菌發酵生產乙醇時,在菌體生長階段需要供應充足的氮源,而在發酵產生乙醇的階段,則通過限制氮源的供應來限制菌體的生長。若某種培養基用于實驗室研究時,一般不必過多地計較其成本。實驗室中常用一些農產品,如土豆、豆芽、麥芽、玉米面、胡蘿卜等。若配制生產上的發酵培養基,應盡量減少成本,選用合適的原料,如所用的碳源多為薯干淀粉、玉米粉、葡萄糖等。從經濟效果考慮,可用植物淀粉、纖維水解物、廢糖蜜等來代替,如所用的氮源多為花生餅粉、黃豆粉、尿素等,也可用棉籽餅粉、玉米醬、花生餅、豆餅、酒精、蠶蝶粉等。

    二、選擇適宜的營養物質

    制備培養基首先應根據所培養微生物的特性和培養目的,選擇所需要的一切物質。微生物的營養物質包括碳源、氮源、礦質元素、水及生長因子等。但不同營養類型的微生物要求不同。如自養微生物可用CO2為..的或主要的碳源,所用的培養基不能含有有機物,應完全是簡單的無機物,因為它們有較強的合成能力,可將這些簡單的物質及CO2合成自己細胞的糖、脂肪、蛋白質、核酸、維生素等復雜物質;如異養微生物由于不能用CO2為主要碳源,培養基中則必須至少有一種有機物,有的還需要多種有機物質。有機物是多種多樣的,微生物利用有機物的能力各不相同,在培養基中加入有機物時必須注意,自生固氮微生物的培養基不需要添加氮源,否則會喪失固氮能力,自養菌利用的是無機氮,異養菌的氮源可以是無機的,也可以是有機的。實驗室中常用的無機氮源是銨鹽和硝酸鹽:有機氮源是蛋白胨、酵母膏、豆芽汁、馬鈴薯汁等,這些物質除作為氮源外,還可提供無機鹽、維生素、氨基酸、生長素及碳水化合物等。若分離某種特異的微生物,還應采用特殊的培養基。對于某些需要添加生長因子才能生長的微生物,還需要加入它們需要的生長因子。

    三、注意各成分的比例和濃度

    培養基中各種營養物質的比例是影響微生物生長的重要因素。如果某種物質過量,會影響微生物生長和代謝產物的產量;不足時會阻礙微生物的生長。配制培養基一定要注意營養物質的濃度和比例。在濃度方面,微生物一般不適宜在高濃度下生長,如蔗糖是許多微生物的主要營養物質,濃度適宜時是良好的碳源,但是高濃度的蔗糖反而抑制微生物的生長。應注意培養基內有機物質和礦質元素濃度的限制。在培養基內,一般碳源占百分之幾,氮源占千分之幾,磷、鉀用量為0.05%左右,鎂、硫用量為0.02%左右。在配比方面,要考慮碳源和氮源的配比,即碳氮比(用C/N表示,它是指培養基中所含的碳原子物質的量與氮原子物質的量之比)。對于化能異養微生物,碳源又是能源,因而需要量.多。氮源是合成原生質的主要原料,對微生物的生長繁殖影響也很大,不同的微生物對營養物質的碳氨比要求不同,營養物質的碳氨比約在(20~25):1時,有利于大多數微生物的生長。如細菌和酵母菌細胞的C/N約為5:1,而霉菌細胞的C/N約為10:1。

    四、調節好適宜的酸堿度(pH值)

    培養基應保持微生物生長發育所需要的酸堿度。酸堿度通常用氫離子濃度的負對數pH值來表示。微生物對環境的pH值很敏感,適合的pH值有利于微生物的生長和代謝,而不適宜的pH值環境則會抑制微生物的生長和代謝。所謂適合的pH值,是指在這種pH值條件下,微生物的生長或代謝旺盛。配制培養基時,應選用氫氧化鈉、石灰、鹽酸或過磷酸鈣等來調節pH值。一般放線菌、細菌所需的pH值為中性至微堿性(pH值在7.0~7.5),酵母菌和霉菌需偏酸性(pH值4.5~6.0)。因培養基經..和微生物生長后易變酸,所以..前培養基的pH值應略高于所需求的pH值。

    培養基的pH值常會隨代謝產物的增加而變化,從而會影響生長,甚至導致死亡。因此,工業生產上,要重視pH值的調節。如用黑曲霉來生產糖化酶時,在前期必須將pH值控制在6.5左右,菌體才能旺盛地生長;到了中期,即菌體進入產霉的時期,pH值必須自然下降或人工控制在3.5以下,使酶的產量達到高峰,否則會出現只長菌體而不產酶,或酶活力極低的現象。實驗室中,通常加入一些緩沖物質,如磷酸鹽、碳酸鹽、蛋白胨、氨基酸等,除提供營養作用外,還可使酸堿度有一定緩沖性。常用的緩沖劑是磷酸氫二鉀和磷酸二氫鉀。當配制產酸能力強的微生物的培養基時,除加緩沖劑外,還要加入1%~5%的碳酸鈣,以不斷中和微生物所產生的酸。

    五、調整適宜的氧氣和二氧化碳的濃度

    氧氣是好氧性微生物的基本營養。但對于專性厭氧微生物來說,氧氣是有害因素,在配制這類微生物的培養基時,要加入還原劑如胱氨酸、巰基乙酸鈉、Na2S和抗壞血酸等。培養自養型微生物時,可在培養基中加入NaHCO3提高二氧化碳的含量,但在好氧條件下不能采用這種方法,因為二氧化碳會很快散失到大氣中,使培養基呈堿性。

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