一、微生物培养基
微生物培养基是微生物生长繁殖的物质基础,其组成、性质直接影响微生物的生长状态、代谢活动以及最终的培养效果。选择合适的培养基对于微生物的分离、鉴定、保藏以及特定功能的发挥至关重要。本指南旨在介绍常见微生物菌种的培养基种类、配方、制备方法及其用途,为科研、教学、生产等领域提供实用的参考信息。
二、常用菌种培养基列表
1. 营养琼脂培养基
适用对象:需氧菌的保藏。
主要成分:蛋白胨(10g)、牛肉膏(3g)、氯化钠(5g)、琼脂(15-25g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将除琼脂之外的所有组分融入蒸馏水之中,接着向其中添加约2ml的15%浓度氢氧化钠溶液,以调整混合液的pH值至7.2至7.4这一适宜区间;(2)将琼脂加入其中并持续加热直至完全溶解;(3)待琼脂溶解完成后,将制备好的培养基进行分装,并在121℃的条件下实施高压灭菌处理,灭菌时长为15分钟。
2. 土浸出液琼脂培养基
适用对象:芽孢杆菌的保藏。
主要成分:蛋白胨(5g)、牛肉膏(3g)、琼脂(15g)以及富含微生物生长因子的土壤浸出液(1000ml)。
制备方法:(1)取100克已去除杂质石头的干燥土壤,将其加入到960ml的清水中,整个混合物在121℃的条件下进行高压灭菌处理,持续时间设定为30分钟;(2)灭菌结束后,先使用棉布进行初步过滤,之后再通过滤纸进一步过滤以确保溶液纯净,对过滤得到的滤液进行二次121℃、20分钟的灭菌处理,此滤液将用于配制培养基;(3)将蛋白胨、牛肉膏和琼脂加入滤液中并加热使之完全溶解;(4)将制备好的培养基分装,并再次进行121℃、20分钟的高压灭菌,以确保无菌状态。
3. MRS培养基
适用对象:乳酸杆菌的保藏。
主要成分:蛋白胨(10g)、牛肉膏(5g)、葡萄糖(20g)、吐温-80(1ml)、磷酸氢二钾(2g)、乙酸钠(5g)、柠檬酸三铵(2g)、硫酸镁(0.2g)、硫酸锰(0.05g)琼脂(15g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将各成分按照对应的量加入到蒸馏水中,使用加热设备对混合液进行加热,直到所有固体成分完全溶解;(2)将PH值调整至6. 2-6.6之间;(3)分装好的培养基容器放入高压蒸汽灭菌器中,设定为121℃,保持此温度下的高压灭菌状态持续15至20分钟。
4. 番茄汁培养基
适用对象:乳酸杆菌保藏。
主要成分:酵母膏(10g)、碳酸钙(15g)、蛋白胨(10g)、琼脂(11g)、PH为7.0的番茄汁滤液(200ml)和蒸馏水(800ml)。
制备方法:(1)选取新鲜番茄,洗净后切为小块(但注意不要捣碎),放入三角烧瓶内,将其置于4℃冰箱中静置8至12小时,之后取出烧瓶,使用纱布对番茄汁进行过滤,得到澄清的番茄汁滤液(若一次未能用尽全部滤液,可将其储存在0摄氏度冰箱中,最长可保持稳定品质达4个月,使用时只需将滤液取出在常温下自然升温至溶解状态即可);(2)将包含番茄汁滤液在内的所有成分加入烧杯中,通过加热搅拌促使它们充分溶解,在溶解过程中,需使用pH计对溶液进行精确测量,并调整至pH值为6.8±0.2的范围内;(3)将制备好的培养基溶液分装入烧瓶中,然后放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行15至20分钟的高压灭菌处理,以确保无菌条件;(4)在需要使用番茄汁培养基时,提前将已灭菌的培养基从冰箱中取出,将其加热至琼脂完全溶解,然后待其自然冷却至50摄氏度时,即可投入实验使用。
5. 乙酸杆菌保藏培养基
适用对象:乙酸杆菌的保藏。
主要成分:蛋白胨(5g)、葡萄糖(20g)、肝浸液(100ml)、碳酸钙(10g)、琼脂(20g)和蒸馏水(900ml)。
制备方法:(1)按照所需量称取牛肝,剁碎成小块,放入一只容器中,加入2000ml的蒸馏水,置于加热设备上,逐步升高温度至沸腾状态,并保持煮沸状态持续3小时,待肝浸液稍微冷却后,采用合适的过滤器材(如双层纱布、滤纸或专业过滤器)对煮沸后的混合液进行过滤,以分离出清澈的肝浸液,同时滤除残余的固体碎片和杂质;(2)将所有成分全部倒入一个洁净的烧杯中,烧杯置于加热设备上,适度加热并不断搅拌,直至所有固体成分完全溶解于水中;(3)放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行15至20分钟的高压灭菌处理。
6. 高氏合成培养基
适用对象:放线菌的保藏。
主要成分:可溶性淀粉(20g)、氯化钠(0.5g)、硝酸钾(1g)、硫酸铁FeSO4·7H2O(0.01g)、磷酸氢二钾(0.5g)、硫酸镁MgSO4·7H2O(0.5g)、琼脂(20g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将所有成分加入清洁的烧杯中,使用加热设备,对混合液进行加热,直至所有固体成分完全溶解于水中;(2)将pH值调整在7.2至7.4这一区间内;(3)将制备好的培养基溶液分装入适当的容器中,放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行15至20分钟的高压灭菌处理。
7. 麦芽浸汁琼脂。
适用对象:观察酵母产生子囊孢子及保藏。
主要成分:麦芽浸膏(25g)、琼脂(15g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将所有成分加入清洁的烧杯中,混合均匀;(2)放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行10分钟的高压灭菌处理,留存备用。
8. 玉米粉琼脂培养基(CMA)
适用对象:假丝酵母、霉菌的鉴定和保藏。
主要成分:玉米粉(60g)、琼脂和(15-18g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将玉米粉缓缓加入到准备好的适量蒸馏水中,使用搅拌器或手动搅拌棒充分搅拌;(2)玉米粉溶液置于炉灶上,以文火(即较低火力)进行加热,并保持煮沸状态持续1小时,然后沙布进行过滤操作,将悬浮液中的玉米粉颗粒及可能存在的杂质滤除,得到澄清的玉米粉浸出液;(3)加入琼脂,再次进行加热搅拌,直至琼脂完全溶解于溶液中,补充蒸馏水,确保最终溶液总体积达到1000ml;(4)将制备好的培养基溶液迅速分装入适当的容器中,放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行20分钟的高压灭菌处理。
9. 马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)
适用对象:霉菌的分离培养和保藏。
主要成分:去皮切块的马铃薯(300g)、葡萄糖(20g)、琼脂(20g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)取新鲜马铃薯,去除外皮,切成适当大小的块状,加入到1000毫升的蒸馏水中,置于加热设备上,加热至沸腾状态,保持煮沸10至20分钟;(2)用双层纱布进行过滤,以去除马铃薯块和未溶解的固体残渣,得到澄清的马铃薯浸提液,用蒸馏水补足至最初的1000毫升;(3)加入葡萄糖和琼脂,继续加热搅拌至溶化;(4)将制备好的培养基溶液迅速分装入适当的容器中,放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行20分钟的高压灭菌处理。
10. 察氏培养基
适用对象:青霉、曲霉鉴定及保藏。
主要成分:硝酸钠(3g)、磷酸氢二钾(1g)、硫酸镁MgSO4·7H2O(0.5g)、氯化钾(0.5g)、硫酸亚铁(0.01g)、蔗糖(30g)、琼脂(20g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)将所有成分加入清洁的烧杯中,混合均匀,置于加热设备上至溶解;(2)将制备好的培养基溶液迅速分装入适当的容器中,放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行20分钟的高压灭菌处理。
11. 菠菜-胡萝卜琼脂
适用对象:毛菌的保藏。
主要成分:菠菜(20g)、胡萝卜(20g)、琼脂(20g)和蒸馏水(1000ml)。
制备方法:(1)选取新鲜的菠菜和胡萝卜,洗净后分别切碎,一同加入至1000ml的蒸馏水中;(2)置于加热设备上,加热至沸腾状态,并保持煮沸状态持续1小时,稍微冷却后对混合液进行过滤;(3)向其中加入琼脂并重新加热,持续搅拌,直至琼脂完全溶解于液体中,用蒸馏水补足至最初的1000ml;(4)将制备好的培养基溶液迅速分装入适当的容器中,放入高压灭菌器内,以121℃的温度进行15分钟的高压灭菌处理。
三、培养基选择原则
1. 针对性:根据目标微生物的生理特性、营养需求选择专用或广谱培养基。
2. 抑制性:对于特定微生物的分离或抑制杂菌生长,可选用添加特定抑制剂的培养基。
3. 显色性:某些培养基含有特定指示剂,便于观察微生物生长情况或代谢产物。
4. 经济性:在满足实验需求的前提下,优先选择成本较低、易获取原料的培养基。
四、结论
正确选择和使用微生物培养基是微生物研究与应用的基础。熟悉各类培养基的特点与制备方法,结合实际需求进行合理选择,有助于提高实验效率,确保微生物培养的顺利进行。在实际操作中,应遵循无菌操作原则,确保培养基的质量,同时注意培养条件(温度、pH、气体环境等)对微生物生长的影响。