培養(yǎng)基medium (一)培養(yǎng)基定義 培養(yǎng)基(medium)是人工配制的適合微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。任何培養(yǎng)基中均需含有微生物所必需的能源、碳源、氮源、礦質(zhì)元素、水和生長(zhǎng)因素,但不同營(yíng)養(yǎng)類型、不同種類的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的要求又有很大差異。目前已使用的各種培養(yǎng)基都是前人經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐,比較設(shè)計(jì)的成果。 (二)培養(yǎng)基的基本成分
能源、碳源:自養(yǎng)微生物以二氧化碳為碳源,光或無(wú)機(jī)物為能源,在無(wú)機(jī)物組成的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。例如化能自養(yǎng)型的氧化硫桿菌培養(yǎng)基中,加入粉末狀
硫?yàn)槟茉?,以空氣中的CO2為碳源。異養(yǎng)微生物以有機(jī)物為碳源和能源,培養(yǎng)基中常需加入葡萄糖、蔗糖或麥芽糖、乳糖等單糖或雙糖,有的可利用淀粉、 纖維素等多糖,或利用動(dòng)物組織中的糖類。例如培養(yǎng)細(xì)菌常用的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,其中牛肉膏即為主要碳源和能源。(培養(yǎng)基配方見(jiàn)后,下同) 氮源:自養(yǎng)微生物以含氮無(wú)機(jī)物銨鹽、硝酸鹽等為氮素營(yíng)養(yǎng),例如氧化硫桿菌以(NH4)2SO4為氮源;異養(yǎng)微生物以無(wú)機(jī)物銨鹽、硝酸鹽或含氮有機(jī)物為
氮源。自生固氮菌利用空氣中的N2為氮素營(yíng)養(yǎng),其培養(yǎng)基中無(wú)須加入氮源,稱為無(wú)氮培養(yǎng)基。 礦質(zhì)元素、生長(zhǎng)因子:微生物生長(zhǎng)繁殖需要P、K、Na、S、Mg、Ca等主要礦質(zhì)元素以及Fe、Cu等微量元素,因此培養(yǎng)基中常加入K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、KCl、FeSO4等無(wú)機(jī)鹽類;生長(zhǎng)因子主要是調(diào)節(jié)微生物代謝活動(dòng)的B族維生素,常由酵母膏、肝浸出液等提供。許多天然成分的原料如牛肉膏、麥芽汁、玉米粉、豆芽汁等,含有各種無(wú)機(jī)元素和生長(zhǎng)因子,不需另外添加。某些微生物的生長(zhǎng)需要特殊的生長(zhǎng)因子,如嗜血桿菌需要在培養(yǎng)基中加入Ⅴ(輔酶)、Ⅹ(高鐵血紅素) (三)培養(yǎng)基的類型 根據(jù)原料來(lái)源不同,可將培養(yǎng)基分為合成培養(yǎng)基、半合成培養(yǎng)基與天然培養(yǎng)基。 合成培養(yǎng)基:由化學(xué)成分已知的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物配制而成。成分精確,重復(fù)性強(qiáng)。但營(yíng)養(yǎng)局限,微生物生長(zhǎng)緩慢。適用于菌種分離、選育、遺傳分析及生物測(cè)定等。如培養(yǎng)放線菌的高氏培養(yǎng)基、培養(yǎng)霉菌的察氏培養(yǎng)基以及各種化能自養(yǎng)菌培養(yǎng)基等。 半合成培養(yǎng)基:由某些天然物質(zhì)與少量已知成分的化學(xué)物質(zhì)配制而成。營(yíng)養(yǎng)全面,能有效地滿足微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求。廣泛應(yīng)用于微生物的培養(yǎng)。如培養(yǎng)細(xì)菌用的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,培養(yǎng)霉菌的土豆葡萄糖培養(yǎng)基,工業(yè)生產(chǎn)中常用的玉米粉等天然物質(zhì)加無(wú)機(jī)鹽配制的各種發(fā)酵培養(yǎng)基等。 天然培養(yǎng)基:由化學(xué)成分不清楚或不衡定的天然有機(jī)物配制而成。成分復(fù)雜,但營(yíng)養(yǎng)豐富全面。常用于實(shí)驗(yàn)研究和生產(chǎn)。如麥芽汁培養(yǎng)基、玉米粉培養(yǎng)基,以及生產(chǎn)中使用的麩皮、鋸末等。 根據(jù)培養(yǎng)基的物理性質(zhì),可分為液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基。 液體培養(yǎng)基:用各種營(yíng)養(yǎng)成分加水配成,或用天然物質(zhì)的浸汁(麥芽汁、豆芽汁等)制成。組分均一,適宜各類微生物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究及大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,有利于廣泛獲得大量菌體或代謝產(chǎn)物。 固體培養(yǎng)基:在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑,或用麩皮等固體原料配制。常用的凝固劑是瓊脂(又稱瓊膠、洋菜),由石花菜等海藻中提取加工制成。市售瓊脂為條狀、片狀或粉末狀,主要成分為多聚半乳糖的硫酸酯,絕大多數(shù)微生物不能將其分解,在培養(yǎng)基中僅起支撐作用。其熔點(diǎn)約98℃,凝固點(diǎn)42℃,1.5~2%(2%--2.5%書(shū)上記錄)的水溶液在一般培養(yǎng)溫度下呈凝膠狀態(tài)。瓊脂固體培養(yǎng)基廣泛應(yīng)用于微生物的分離培養(yǎng)、菌種鑒定和保藏。 半固體培養(yǎng)基:液體培養(yǎng)基中加入0.2~0.5%瓊脂制成。用于觀察細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)、菌種鑒定及測(cè)定噬菌體的效價(jià)等。 根據(jù)培養(yǎng)基的用途,可分為選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基、基本培養(yǎng)基等。 選擇培養(yǎng)基:根據(jù)某一類或某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)要求而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基,用于提高所需微生物的分離效率。如分離固氮微生物的無(wú)氮培養(yǎng)基、加入濾紙條或纖維素粉為碳源分離纖維分解菌的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中加入某種化合物,可有效地分離出對(duì)這種化合物有抗性的微生物,例如在放線菌培養(yǎng)基中加入數(shù)滴10%的酚,可抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng);加入一定量的青霉素、鏈霉素,可抑制細(xì)菌生長(zhǎng)等。 鑒別培養(yǎng)基:根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn),在培養(yǎng)基中加入某種指示劑,通過(guò)顯色反應(yīng)以鑒別不同的微生物。例如檢查乳制品和飲用水中是否有腸道細(xì)菌污染所用的伊紅-美藍(lán)培養(yǎng)基。當(dāng)大腸桿菌等腸道細(xì)菌生長(zhǎng)時(shí),發(fā)酵培養(yǎng)基中的乳糖,使加入的伊紅-美藍(lán)變色,在菌落上沉積為紫黑色,并呈現(xiàn)金屬光澤。 (四)培養(yǎng)基的制備方法 以下為常規(guī)方法,如配方中有特殊規(guī)定或要求,以配方為依據(jù)。 1.根據(jù)配方,計(jì)算各種營(yíng)養(yǎng)成分用量。一般藥品可用普通藥物天平稱量,用量少的藥品,可按比例配成高濃度溶液,再按所需量用移液管吸取。稱好的藥品放入玻璃燒杯或搪瓷杯中。 2.在另一容器中將所需量的水(一般可用自來(lái)水,有特殊要求時(shí)需用蒸餾水)加熱,取全量的1/3左右倒入放藥品的容器中,用玻璃棒攪拌,待藥品全溶后,再將其余熱水全部倒入。 3.若配制固體培養(yǎng)基,則稱取1.5~2%?(2%--2.5%)的瓊脂放入已溶化的營(yíng)養(yǎng)液中,繼續(xù)加熱至瓊脂全部溶解。加熱中隨時(shí)攪拌,防止溢出或糊底。燒糊的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞,并產(chǎn)生有毒物質(zhì),不宜再用。 4.待溶化的培養(yǎng)基稍冷卻后,按配方要求調(diào)整pH值。先取10毫升培養(yǎng)基裝入試管中,用pH試紙測(cè)其自然pH,再用1%NaOH(或1%HCl)調(diào)至所需pH,根據(jù)用量計(jì)算,換用10%NaOH(或10%HCl)調(diào)整所配全量培養(yǎng)基的pH。加堿(或酸)溶液時(shí),應(yīng)邊滴加邊攪拌,至應(yīng)加量將近用完時(shí),再次測(cè)試,最后調(diào)至要求的pH值。 5.配好的培養(yǎng)基,根據(jù)需要趁熱分裝至試管或錐形瓶中。分裝需用漏斗,以免瓊脂粘在管口或瓶口上。裝瓶量一般為瓶容量的1/3~1/2;裝試管一般為試管高度的1/5~1/4,以免滅菌時(shí)培養(yǎng)基上溢,粘濕棉塞。 6.用預(yù)先制好的棉塞塞住管口或瓶口。棉塞既有利于通氣,又有濾菌作用,故松緊、大小應(yīng)適當(dāng),以免使用時(shí)影響操作。 最后用牛皮紙或報(bào)紙包住棉塞,扎緊在瓶頸或試管上方,以免滅菌時(shí)水蒸汽沾濕棉塞或脫落。 7.滅菌后取出的固體培養(yǎng)基,根據(jù)需要可將試管立即斜放,冷凝后即成斜面培養(yǎng)基,用于菌種擴(kuò)大培養(yǎng)及保藏;錐形瓶中的培養(yǎng)基,倒入無(wú)菌培養(yǎng)皿中,冷凝后即制成平板培養(yǎng)基,可用于菌種的分離、鑒定等。液體培養(yǎng)基冷卻后可直接根據(jù)需要接入菌種。 (五)培養(yǎng)基配方舉例 1) 氧化硫桿菌培養(yǎng)基 粉狀硫10克 MgSO40.5克 (NH4)2SO40.4克 FeSO40.01克 KH2PO44克 CaCl20.25克 水1000毫升 自然pH 2) 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(常用的細(xì)菌培養(yǎng)基) 牛肉膏5克 蛋白胨10克 NaCl5克 水1000毫升 pH7.2~7.4 瓊脂15~20克 3) 高氏一號(hào)培養(yǎng)基(常用的放線菌培養(yǎng)基) 可溶性淀粉20克 KNO31克 K2HPO40.5克 MgSO40.5克 NaCl 0.5克 FeSO40.01克 水1000毫升 瓊脂15~20克 pH7.4~7.6 4) 察氏培養(yǎng)基(培養(yǎng)霉菌用) 蔗糖 20克 NaNO33克 K2HPO41克 KCl1克 MgSO40.5克 FeSO40.01克 瓊脂20克 水1000毫升 自然pH 5) 無(wú)氮培養(yǎng)基(培養(yǎng)自生固氮菌用) 葡萄糖 10克 NaCl0.2克 KH2PO40.2克 CaSO4·2H2O0.1克 MgSO40.2克 CaCO35克 瓊脂 20克 水1000毫升 自然pH 6) 伊紅-美藍(lán)培養(yǎng)基(檢查腸道細(xì)菌用) 蛋白胨 10克 K2HPO42克 乳糖10克 瓊脂25克, 水1000毫升 pH7.6 2%伊紅水溶液2毫升 0.5%美藍(lán)水溶液2毫升 將乳糖、伊紅、美藍(lán)分別滅菌后,加入滅菌的培養(yǎng)基中搖勻,倒平板。 來(lái)源:來(lái)寶網(wǎng) 7)SS瓊脂 基礎(chǔ)培養(yǎng)基 【用途與用法】 用于沙門氏菌、志賀氏菌的選擇性分離培養(yǎng) 有較強(qiáng)的抑菌力,用于志賀菌和沙門菌的分離。因選擇性過(guò)強(qiáng),可影響檢出率,所以,使用時(shí)最好加一種弱選擇平板以配對(duì)互補(bǔ)。 8)麥康凱瓊脂 成分 注:結(jié)晶紫及中性紅水溶液配好后須經(jīng)高壓滅菌。 具中等強(qiáng)度選擇性,抑菌力略強(qiáng),有少數(shù)革蘭陰性菌不生長(zhǎng)。在麥康凱平板上能否生長(zhǎng),是非發(fā)酵菌鑒定的一個(gè)依據(jù)。? 9)克氏雙糖鐵瓊脂(換用方法)
成分 制法 克氏雙糖鐵瓊脂(KI) 上層培養(yǎng)基成分 10)伊紅美藍(lán)瓊脂 (EMB)
伊紅美藍(lán)瓊脂是由 HOLT-HARRIS and TEAGUE (1916) 提出,按照 GB 標(biāo)準(zhǔn)和 SN 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的培養(yǎng)基,用于食品、乳制品、水源和病源標(biāo)本中的革蘭氏陰性腸道菌的分離和鑒別。蛋白胨提供細(xì)菌生長(zhǎng)發(fā)育所需的氮源、維生素和氨基酸,乳糖提供發(fā)酵所需的碳源,磷酸氫二鉀維持緩沖體系,伊紅γ和美藍(lán)抑制絕大部分革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)。瓊脂是凝固劑。大腸桿菌在 EMB 上發(fā)酵乳糖,形成黑色菌落,大部分有金屬光澤。沙門氏菌形成無(wú)色菌落。金黃色葡萄球菌基本上不生長(zhǎng)。
成方 (g/L) 蛋白胨10.0 乳糖10.0 伊紅γ0.4 美藍(lán)0.065 磷酸氫二鉀 (K2HPO4)2.0 瓊脂15.0 pH 7.1 ± 0.2 25 ℃ 此配方可以進(jìn)行改良或增加營(yíng)養(yǎng)成份以獲得最佳的結(jié)果。 貯存 失效 1. 按不同的標(biāo)準(zhǔn)和方法制備樣品; 2. 把樣品液加入試管中; 3. 37oC 培養(yǎng) 18-24 小時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)。 . 質(zhì)量控制 1 、外觀: 此干燥培養(yǎng)基的粉末均勻,具有良好的流動(dòng)性,呈紫紅色。配制好的平板呈暗紅到藍(lán)紫色。
可抑制革蘭陽(yáng)性細(xì)菌,有選擇地促進(jìn)革蘭陰性細(xì)菌生長(zhǎng),是較好的弱選擇性培養(yǎng)基。發(fā)酵型革蘭陰性桿菌因分解乳糖能力不同,在此平板上菌落顏色不同,便于鑒別菌種。 11)XLD 培養(yǎng)基 Xylose Lysine Desoxycholate Medium 察氏培養(yǎng)基 成分 硝酸鈉 3g 磷酸氫二鉀 1g 硫酸鎂(MgSO4·7H2O) 0.5g 氯化鉀 0.5g 硫酸亞鐵 0.01g 蔗糖 30g 瓊脂 20g 蒸餾水 1000mL 制法 加熱溶解,分裝后121℃滅菌20min。 用途 青霉、曲霉鑒定及保存菌種用。 12)大腸桿菌顯色培養(yǎng)基 大腸桿菌顯色培養(yǎng)基是青島海博生物公司改良的培養(yǎng)基,用于食品、水、牛奶、冰激凌和肉制品中大腸桿菌的快速檢測(cè)。大腸桿菌顯藍(lán)綠色,大腸菌群顯無(wú)色,其它菌顯黃色或無(wú)色,革蘭氏陽(yáng)性菌被抑制。 成份 (g/L)
此配方可以進(jìn)行改良或增加營(yíng)養(yǎng)成份以獲得最佳的結(jié)果。 注意
方法的局限性 典型特征 13)BAM Media M178: Wagatsuma Agar January 2001 Bacteriological Analytical Manual M178
Mix fresh (within 24 h of drawing) human or rabbit blood with same or larger volume of physiological saline. Centrifuge cells at about 4000 x g at 4°C for 15 min. Pour off saline and wash 2 more times. After 3rd wash, pour off saline and resuspend cells to original volume with saline. Suspend ingredients, except blood, in distilled water and boil to dissolve agar. Adjust to pH 8.0 ± 0.2. Steam 30 min. DO NOT AUTOCLAVE. Cool to 45-50°C. Add 50 ml of washed red blood cells to the cooled medium. Mix and pour into sterile petri dishes. Dry plates thoroughly and use promptly. Medium can be made in smaller volumes (requiring less blood) when few plates are needed. |
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