標準培養(yǎng)基是指供給微生物、植物或動物(或組織)生長繁殖的,由不同營養(yǎng)物質(zhì)組合配制而成的營養(yǎng)基質(zhì)。一般都含有碳水化合物、含氮物質(zhì)、無機鹽(包括微量元素)、維生素和水等幾大類物質(zhì)。培養(yǎng)基既是提供細胞營養(yǎng)和促使細胞增殖的基礎(chǔ)物質(zhì),也是細胞生長和繁殖的生存環(huán)境。
標準培養(yǎng)基的配置原則
1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)
總體而言,所有微生物生長繁殖均需要培養(yǎng)基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水及能源,但由于微生物營養(yǎng)類型復(fù)雜,不同微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的需求是不一樣的,因此首先要根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需求配制針對性強的培養(yǎng)基。自養(yǎng)型微生物能從簡單的無機物合成自身需要的糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸、維生素等復(fù)雜的有機物,因此培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基*可以(或應(yīng)該)由簡單的無機物組成。例如,培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫硫桿菌(Thiobacillusthiooxdans)的培養(yǎng)基組成見表3.9。在該培養(yǎng)基配制過程中并未專門加入其他碳源物質(zhì),而是依靠空氣中和溶于水中的CO2為氧化硫硫桿菌提供碳源。
就微生物主要類型而言,有細菌、放線菌、酵母菌、霉菌、原生動物、藻類及病毒之分,培養(yǎng)它們所需的培養(yǎng)基各不相同。在實驗室中常用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(或簡稱普通肉湯培養(yǎng)基)培養(yǎng)細菌,用高氏I號合成培養(yǎng)基培養(yǎng)放線菌,培養(yǎng)酵母菌一般用麥芽汁培養(yǎng)基,培養(yǎng)霉菌則一般用查氏合成培養(yǎng)基。
2、營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適
培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)濃度合適時微生物才能生長良好,營養(yǎng)物質(zhì)濃度過低時不能滿足微生物正常生長所需,濃度過高時則可能對微生物生長起抑制作用,例如高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長,反而起到抑菌或殺菌作用。另外,培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接影響微生物的生長繁殖和(或)代謝產(chǎn)物的形成和積累,其中碳氮比(C/N)的影響較大。嚴格地講,碳氮比指培養(yǎng)基中碳元素與氮元素的物質(zhì)的量比值,有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白之比。例如,在利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的過程中,培養(yǎng)基碳氮比為4/1時,菌體大量繁殖,谷氨酸積累少;當培養(yǎng)基碳氮比為3/1時,菌體繁殖受到抑制,谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。再如,在抗生素發(fā)酵生產(chǎn)過程中,可以通過控制培養(yǎng)基中速效氮(或碳)源與遲效氮(或碳)源之間的比例來控制菌體生長與抗生素的合成協(xié)調(diào)。