工業對培養基有哪些要求

❶ 培養基的培養基配置原則

1、選擇適宜的營養物質總體而言，所有微生物生長繁殖均需要培養基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水及能源，但由於微生物營養類型復雜，不同微生物對營養物質的需求是不一樣的，因此首先要根據不同微生物的營養需求配製針對性強的培養基。自養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、核酸、維生素等復雜的有機物，因此培養自養型微生物的培養基完全可以(或應該)由簡單的無機物組成。例如，培養化能自養型的氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxdans)的培養基組成見表3.9。在該培養基配製過程中並未專門加入其他碳源物質，而是依靠空氣中和溶於水中的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、黴菌、原生動物、藻類及病毒之分，培養它們所需的培養基各不相同。在實驗室中常用牛肉膏蛋白腖培養基(或簡稱普通肉湯培養基)培養細菌，用高氏I號合成培養基培養放線菌，培養酵母菌一般用麥芽汁培養基，培養黴菌則一般用查氏合成培養基。2、營養物質濃度及配比合適培養基中營養物質濃度合適時微生物才能生長良好，營養物質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製作用，例如高濃度糖類物質、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，培養基中各營養物質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，碳氮比指培養基中碳元素與氮元素的物質的量比值，有時也指培養基中還原糖與粗蛋白之比。例如，在利用微生物發酵生產谷氨酸的過程中，培養基碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；當培養基碳氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產量則大量增加。再如，在抗生素發酵生產過程中，可以通過控制培養基中速效氮(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調。3、控制pH條件培養基的pH必須控制在一定的范圍內，以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產生代謝產物。各類微生物生長繁殖或產生代謝產物的最適pH條件各不相同，一般來講，細菌與放線菌適於在pH7-7.5范圍內生長，酵母菌和黴菌通常在pH4.5-6范圍內生長。值得注意的是，在微生物生長繁殖和代謝過程中，由於營養物質被分解利用和代謝產物的形成與積累，會導致培養基pH發生變化，若不對培養基pH條件進行控制，往往導致微生物生長速度下降或(和)代謝產物產量下降。因此，為了維持培養基pH的相對恆定，通常在培養基中加入pH緩沖劑，常用的緩沖劑是一氫和二氫磷酸鹽(如KH2PO4 和K2HPO4)組成的混合物。K2HPO4溶液呈鹼性，KH2PO4溶液呈酸性，兩種物質的等量混合溶液的pH為6.8。當培養基中酸性物質積累導致H+濃度增加時，H+與弱鹼性鹽結合形成弱酸性化合物，培養基pH不會過度降低；如果培養基中OH-濃度增加，OH-則與弱酸性鹽結合形成弱鹼性化合物，培養基pH也不會過度升高。但KH2PO4 和K2HPO4緩沖系統只能在一定的pH范圍內(6.4-7.2)起調節作用。有些微生物，如乳酸菌能大量產酸，上述緩沖系統就難以起到緩沖作用，此時可在培養基中添加難溶的碳酸鹽(如CaCO3)來進行調節，CaCO3難溶於水，不會使培養基pH過度升高，但它可以不斷中和微生物產生的酸，同時釋放出CO2，將培養基pH控制在一定范圍內。在培養基中還存在一些天然的緩沖系統，如氨基酸、肽、蛋白質都屬於兩性電解質，也可起到緩沖劑的作用。4、控制氧化還原電位(redox potential)不同類型微生物生長對氧化還原電位(F)的要求不一樣，一般好氧性微生物在F值為+0.1V以上時可正常生長，一般以+0.3一+0.4V為宜，厭氧性微生物只能在F值低於+0.1V條件下生長，兼性厭氧微生物在F值為+0.1V以上時進行好氧呼吸，在+0.1V以下時進行發酵。F值與氧分壓和pH有關，也受某些微生物代謝產物的影響。在pH相對穩定的條件下，可通過增加通氣量(如振盪培養、攪拌)提高培養基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加F值；在培養基中加入抗壞血酸、硫化氫、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇等還原性物質可降低F值。5、原料來源的選擇在配製培養基時應盡量利用廉價且易於獲得的原料作為培養基成分，特別是在發酵工業中，培養基用量很大，利用低成本的原料更體現出其經濟價值。例如，在微生物單細胞蛋白的工業生產過程中，常常利用糖蜜(製糖工業中含有蔗糖的廢液)、乳清(乳製品工業中含有乳糖的廢液)、豆製品工業廢液及黑廢液(造紙工業中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養基的原料。再如，工業上的甲烷發酵主要利用廢水、廢渣作原料，而在我國農村，已推廣利用人畜糞便及禾草為原料發酵生產甲烷作為燃料。另外，大量的農副產品或製品，如鼓皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白腖等都是常用的發酵工業原料。6、滅菌處理要獲得微生物純培養，必須避免雜菌污染，因此對所用器材及工作場所進行消毒與滅菌。對培養基而言，更是要進行嚴格的滅菌。對培養基一般採取高壓蒸汽滅菌，一般培養基用1.05kg/cm2，121.3℃條件下維持15-30min可達到滅菌目的。在高壓蒸汽滅菌過程中，長時間高溫會使某些不耐熱物質遭到破壞，如使糖類物質形成氨基糖、焦糖，因此含糖培養基常在0.56kg/ cm2，112.6℃15-30分鍾進行滅菌，某些對糖類要求較高的培養基，可先將糖進行過濾除菌或間歇滅菌，再與其他已滅菌的成分混合；長時間高溫還會引起磷酸鹽、碳酸鹽與某些陽離子(特別是鈣、鎂、鐵離子)結合形成難溶性復合物而產生沉澱，因此，在配製用於觀察和定量測定微生物生長狀況的合成培養基時，常需在培養基中加入少量螯合劑，避免培養基中產生沉澱，常用的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)。還可以將含鈣、鎂、鐵等離子的成分與磷酸鹽、碳酸鹽分別進行滅菌，然後再混合，避免形成沉澱；高壓蒸汽滅菌後，培養基pH會發生改變(一般使pH降低)，可根據所培養微生物的要求，在培養基滅菌前後加以調整。在配製培養基過程中，泡沫的存在對滅菌處理極不利，因為泡沫中的空氣形成隔熱層，使泡沫中微生物難以被殺死。因而有時需要在培養基中加入消泡沫劑以減少泡沫的產生，或適當提高滅菌溫度。

❷ 培養微生物培養基應具備哪些條件為什麼

培養基中必須具備微生物生長所必須的碳源、氮源、能源、無機鹽、水、生長因子六大營養要素以及合適的PH、滲透壓、及氧化還原電勢等條件，這樣微生物才能較好的生長繁殖。

❸ 簡述培養基的概念,分類及用途

培養基，是指供給微生物、植物或動物（或組織）生長繁殖的，由不同營養物質組合配製而成的營養基質。一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽（包括微量元素）、維生素和水等幾大類物質。培養基既是提供細胞營養和促使細胞增殖的基礎物質，也是細胞生長和繁殖的生存環境。

1、天然培養基；

天然培養基是指一類利用動物、植物或微生物體包括其提取物製成的培養基。例如。牛肉膏蛋白腖培養基、麥芽汁培養基和LB培養基等。常用的天然有機營養物質包括豆芽汁、玉米粉、土壤浸液、麩皮、牛奶、血清、椰子汁等。天然培養基成本較低，除在實驗室經常使用外，也適於用來進行工業上大規模的微生物發酵生產。

2、組合培養基

合成培養基是根據天然培養基的成分，用化學物質模擬合成、人工設計而配製的培養基。例如，高氏1號培養基和查氏培養基等。合成培養基有一定的配方，配製合成培養基時重復性強，但與天然培養基相比其成本較高，微生物在其中生長速度較慢，一般適於在實驗室用來進行有關微生物營養需求、代謝、分類鑒定、生物量測定、菌種選育及遺傳分析等方面的研究工作。

3、半組合培養基

指一類主要以化學試劑配製，同時還加有某種或某些天然成分的培養基。例如，馬鈴薯蔗糖培養基。

微生物分類

選擇性培養基：一類根據某微生物的特殊營養要求或其對某化學、物理因素的抗性而設計的培養基，具有使混合菌樣中的劣勢菌變成優勢菌的功能，廣泛用於菌種篩選等領域。

鑒別培養基：一類在成分中加有能與目的菌的無色代謝產物發生顯色反應的指示劑，從而達到只須用肉眼辨別顏色就能方便的從近似菌落中找出目的菌菌落的培養基。例如，伊紅美藍乳糖培養基（EMB）。

❹ 配製培養基要遵循哪些原則

1、選擇適宜的營養物質
微生物生長繁殖都需要培養基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水及能源。不同的微生物對營養物質的需求是不一樣的。例如自養型微生物能從簡單的簡單的元機物合成自身需要的糖類、脂類、蛋白質、核酸、維生素等復雜的的有機物，因此培養自養型微生物的培養基本完全可以由簡單的無機物組成。
2、營養物質濃度及配比合適。
培養基中營養物質濃度合適時微生物才能生長良好，養物質過低時不能滿足微生物正生長需求，濃度過高則可能微生物生長起抑製作用。
3.控制PH條件
養基的PH必須控制在一定的范圍內，以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產生代謝產物。一般來講，細菌與放線菌適於在PH7-7.5范圍內生長，酵母菌和黴菌通常在PH4.5-6范圍內生長。為了維持培養基PH的相對恆定，通常在培養基中加入PH緩沖劑，常用的緩沖劑是一氫和二氫磷酸鹽組成的混合物。
4.控制氧化還原電位
同類型微生物生長對氧化還原電位的要求不一樣，一般好氧性微生物在氧化還原電位值為+0.1V以上時可以正常生長，一般在+0.3-+0.4V宜。厭氧性微生物只能在氧化還原電位值為+0.1V以下生長。
5、原理來源的選擇
在配置培養基時應盡量利用廉價且易獲得的原料作為培養基的成分，特別是在發酵工業中，培養基用量很大，利用低成本的原料更體現出經濟價值。
6、滅菌處理
對培養基一般採取高壓蒸汽滅菌，在壓蒸汽滅菌過程中，長時間高溫會使某些不耐溫物質遭到破壞。在配置培養基的過程中，泡沫的存在對滅菌處理不利，因為泡沫中的空氣形成隔熱層，使泡沫中的微生物難以殺死。因而有時需要在培養基中加入消泡沫劑以減少泡沫的產生。

❺ 配置培養基的原則有哪些

配置培養基的原則有：

1、選擇適宜的營養物質：

所有微生物生長繁殖均需要培養基含有碳源、氮源、無機鹽、生長因子、水及能源，但由於微生物營養類型復雜，不同微生物對營養物質的需求是不一樣的，因此首先要根據不同微生物的營養需求配製針對性強的培養基。

2、營養物質濃度及配比合適：

培養基中營養物質濃度合適時微生物才能生長良好，營養物質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製作用。

3、控制pH條件：

培養基的pH必須控制在一定的范圍內，以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產生代謝產物。各類微生物生長繁殖或產生代謝產物的最適pH條件各不相同，一般來講，細菌與放線菌適於在pH7-7.5范圍內生長，酵母菌和黴菌通常在pH4.5-6范圍內生長。

4、控制氧化還原電位：

不同類型微生物生長對氧化還原電位(F)的要求不一樣，一般好氧性微生物在F值為+0.1V以上時可正常生長，一般以+0.3一+0.4V為宜，厭氧性微生物只能在F值低於+0.1V條件下生長，兼性厭氧微生物在F值為+0.1V以上時進行好氧呼吸，在+0.1V以下時進行發酵。

5、原料來源的選擇：

在配製培養基時應盡量利用廉價且易於獲得的原料作為培養基成分，特別是在發酵工業中，培養基用量很大，利用低成本的原料更體現出其經濟價值。

6、滅菌處理：

要獲得微生物純培養，必須避免雜菌污染，因此對所用器材及工作場所進行消毒與滅菌。對培養基而言，更是要進行嚴格的滅菌。

(5)工業對培養基有哪些要求擴展閱讀：

液體培養基：80%～90%是水，其中配有可溶性的或不溶性的營養成分的培養基。

固體培養基：一類配製成的固體狀態的基質。根據性質又分為固化培養基、非可逆性固化培養基、天然固態培養基、濾膜。

半固體培養基：指在液體培養基中加入少量的凝固劑而配製成的半固體狀態的培養基。

脫水培養基：又稱預制乾燥培養基，指含有除水分外的一切成分的商品培養基。

特殊培養基：

1、選擇性培養基：選擇性培養基是指根據某種微生物的特殊營養要求或其對某化學、物理因素的抗性而設計的培養基。其功能是使混合菌樣中的劣勢菌變成優勢菌，從而提高該菌的篩選效率。

2、酵母菌富集培養基：葡萄糖5%，尿素0.1%，硫化銨0.1%，磷酸二氫鉀0.25%，磷酸氫二鈉0.05%，七水合硫酸鎂0.1%，七水合硫酸鐵0.01%，酵母膏0.05%，孟加拉紅0.003%，pH4.5。

3、Ashby無氮培養基：富集好氧自生固氮菌，甘露醇1%，磷酸二氫鉀0.02%，七水合硫酸鎂0.02%，氯化鈉0.02%，二水合硫酸鈣0.01%，碳酸鈣0.5%。

培養基在使用前通過高壓或過濾滅菌。防止污染應該注意以下事項：

1、確認工作細胞庫是否被污染，確認毒種工作種子批是否被污染，確認所用培養基及其添加成分是否被污染，均可用細菌、真菌及支原體無菌試驗來確認並排除。同時要對無菌試驗培養基的靈敏度進行驗證。實際生產中，可以從配製好的培養液中取少量加入營養瓊脂於恆溫培養箱內培養，48小時即可觀察有無污染。

2、其它：高壓滅菌設備、過濾除菌設備均應進行驗證，確保滅菌和除菌效果;前者應在投產前及其後的每6個月進行驗證，後者應在每次除菌前、後進行驗證工作(至少應在除菌後進行一次)。

3、另外，應將有毒區與無毒區嚴格分開，並有各自獨立的空氣凈化系統及孵室，有毒區對無毒區應保持相對負壓，防止病毒對培養細胞(尤其是細胞庫)的污染。

❻ 發酵工業培養基的一般要求有哪些

發酵工業培養基的一般要求有：
①必須提供合成M細胞和發酵產物的基本成分。
②有利於提高單位營養物質的轉化率。
③有利於提高產物的濃度。
④有利於提高產物的合成速度。
⑤盡量減少副產物的形成。
⑥原料價格低廉、來源廣泛、質量穩定。
⑦盡可能減少對發酵中通氣攪拌和氧傳遞的影響。
⑧盡可能減少產生工業三廢物質。