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1、第三章微生物的营养第四节培养基培养基是进行科学研究，发酵生产微生物制品等的基础。一、定义培养基（medium）是人工配制的,适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质。任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素：碳源氮源无机盐能源生长因子水任何培养基一旦配成,必须立即进行灭菌处理常规高压蒸汽灭菌某些成分进行分别灭菌；过滤除菌；1.05kg/cm2,121.3℃15-30分钟0.56kg/cm2,112.6℃15-30分钟常用的培养基灭菌方法一、定义二、配制培养基的基本原则1、选择适宜的营养物质2、营养物的浓度及配比
2、合适3、物理、化学条件适宜4、经济节约5、精心设计、试验比较根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基，如自型微生物的培养基完全可以（或应该）由简单的无机物质组成。异养做生物的培养基至少需要含有一种有机物质。1、选择适宜的营养物质培养不同的微生物必须采用不同的培养条件;实验室的常用培养基：细菌:牛肉膏蛋白胨培养基(简称肉汤培养基);放线菌:高氏1号合成培养基培养;酵母菌:麦芽汁培养基;霉菌:查氏合成培养基.实验室一般培养:普通常用培养基;遗传研究:成分清楚的合成培养基;生理、代谢研究:选用相应的培养基.例如枯草芽孢杆菌:一
3、般培养:肉汤培养基或LB培养基;自然转化:基础培养基;观察芽孢:生孢子培养基;产蛋白酶:以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基.培养目的不同,原料的选择和配比不同.二、配制培养基的基本原则2、营养物质浓度及配比合适营养物质的浓度适宜；营养物质之间的配比适宜；高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等不仅不能维持和促进微生物的生长，反而起到抑制或杀菌作用。培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长繁殖和(或)代谢产物的形成和积累,其中碳氮比(C/N)的影响大.发酵生产谷氨酸:碳氮比为4/1时:菌体大量繁殖,谷氨酸积累少碳
4、氮比为3/1时:菌体繁殖受到抑制,谷氨酸产量则大量增加。二、配制培养基的基本原则3、物理化学条件适宜pH水活度氧化还原电位二、配制培养基的基本原则3、物理化学条件适宜1）pH培养基的pH必须控制在一定的范围内,以满足不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物通常培养条件：细菌与放线菌:pH7~7.5酵母菌和霉菌:pH4.5~6范围内生长为了维持培养基pH的相对恒定,通常在培养基中加入pH缓冲剂,或在进行工业发酵时补加酸、碱。3、物理化学条件适宜2）水活度在天然环境中,微生物可实际利用的自由水或游离水的含量.一般用在一定的温度
5、和压力条件下,溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示,即:αw=Pw/Pow式中Pw代表溶液蒸汽压力POw代表纯水蒸汽压力。纯水αw为1.00,溶液中溶质越多,αw越小。微生物一般在αw为0.60～0.99的条件下生长,αw过低时,微生物生长的迟缓期延长,比生长速率和总生长量减少。微生物不同，其生长的最适αw不同。3、物理化学条件适宜2）水活度3、物理化学条件适宜3）氧化还原电位氧化还原电位又称氧化还原电势(redoxpotential),是度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标,其单
6、位是V(伏)或mV(毫伏).就向微生物与pH的关系一样,不同类型微生物生长对氧化还原电位(Ф)的要求不同好氧性微生物:+0.1伏以上时可正常生长,以+0.3～+0.4伏为宜；厌氧性微生物:低于+0.1伏条件下生长；兼性厌氧微生物:+0.1伏以上时进行好氧呼吸,+0.1伏以下时进行发酵。3、物理化学条件适宜3）氧化还原电位氧化还原电位与氧分压和pH有关,也受某些微生物代谢产物的影响增加通气量(如振荡培养、搅拌)提高培养基的氧分压,或加入氧化剂，从而增加Ф值；在培养基中加入抗坏血酸（0.1%）、硫化氢(0.025%)、半胱氨
7、酸(<0.05%)、谷胱甘肽、二硫苏糖醇、庖肉等还原性物质可降低Ф值。培养基中加入氧化还原指示剂刃天青可对氧化还原电位进行间接测定4、经济节约配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份,特别是在发酵工业中,以降低生产成本。以粗代精以“野”代“家”以废代好以简代繁以烃代粮以纤代糖以无机氮代蛋白对微生物来说,各种粗原料营养更加完全,效果更好.而且在经济上也节约。以野生植物原料代替栽培植物原料,如木薯橡子、薯芋等都是富含淀粉质的野生植物,可以部分取代粮食用于工业发酵的碳源。以工农业生产中易污染环境的废弃物作为培养
8、微生物的原料.例如,糖蜜(制糖工业中含有蔗糖的废液)乳清(乳制品工业中含有乳糖的废液)、豆制品工业废液及黑废液(造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆)等都可作为培养基的原料.工业上的甲烷发酵主要利用废水、废渣作原料,在我国农村,已推广利用粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料.另外,大量的农副产品或制品，如麸皮、米糠、
