培養(yǎng)基的概念、種類及用途腳本

培養(yǎng)基的概念、分類及用途各位同學(xué)，大家好，今天我們來學(xué)習(xí)《微生物檢驗技術(shù)》中有關(guān)培養(yǎng)基的基本知識，微生物的培養(yǎng)基是人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配置出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)，也就是說，培養(yǎng)基實際上是微生物所需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)，那么構(gòu)成培養(yǎng)基的成分就非常重要。一般微生物的培養(yǎng)基呢，都含有水，碳源，氮源，無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，雖然不同的微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)有一定差異，但是他們都需要剛剛提到的這四種物質(zhì)，所以這是配制培養(yǎng)基最基本的四類物質(zhì)，大家需要記住它。那么在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)基還需要滿足微生物對PH值，特殊的營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣等等的要求，那么我們通過兩個例子來幫助大家理解，比方說牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基里面的牛肉膏，其中呢有含有牛肉成分，那么它可以為微生物的生長提供碳源和氮源，另外還有磷酸鹽，維生素等等，那么蛋白胨，聽這個名字大家應(yīng)該知道，里面的蛋白質(zhì)成分可以為微生物培養(yǎng)提供碳源和氮源，另外呢，還可以提供維生素，那么氯化鈉主要是提供無機鹽，最后呢還有水。再比方說這個分解尿素細菌的培養(yǎng)基，這個培養(yǎng)基里大家可以看到其中有葡萄糖，葡萄糖可以為微生物提供碳源，通過這兩個培養(yǎng)基比較，不同的培養(yǎng)基里面提供碳源的物質(zhì)可能不一樣，但它都要有這個碳源，不同的培養(yǎng)基里面提供氮源的物質(zhì)可能也不一樣，比方說分解尿素細菌的培養(yǎng)基里面，它是以尿素作為氮源，牛肉膏蛋白胨里面，這個牛肉膏跟蛋白胨都能提供氮源。培養(yǎng)基的制備還需要滿足微生物對PH值，特殊營養(yǎng)物質(zhì)以及氧氣的需求。我們舉幾個例子幫助大家理解，如果要培養(yǎng)乳酸桿菌，那么我們需要在培養(yǎng)劑里添加維生素，培養(yǎng)霉菌的時候，要把PH值調(diào)至酸性，如果是細菌的話，PH值調(diào)至中性或微堿性，如果是厭氧微生物呢，就放在無氧條件下培養(yǎng)。這是培養(yǎng)基的概念及成分。接下來我們來簡單介紹一下培養(yǎng)基的分類。首先我們來說兩種最基本的分類方法，按成分劃分和按狀態(tài)劃分。按成分劃分的話，主要是分三種，天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基。那什么叫合成培養(yǎng)基？培養(yǎng)基不都是人工合成的嗎？合成培養(yǎng)基指的是：培養(yǎng)基中的成分全部已知。注意這個已知它的要求非常嚴格。比如說我配一個馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基，可能有同學(xué)會說這個成分我知道，馬鈴薯、蔗糖、瓊脂、氯化鈉、水。但事實上這不是我們所謂的已知成分，也就是說這并不是合成培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基需要你知道馬鈴薯中有哪些化學(xué)成分。比如有多少糖？有多少氨基酸？有多少生長因子等等，所以說這個叫做天然培養(yǎng)基，因為你的用的主要的材料是天然的成分：馬鈴薯。實際在實驗室中，真正嚴格的純的合成培養(yǎng)基是不多見的，這個原因很多，第一個，合成培養(yǎng)基的制備非常麻煩，它需要東西很多，每一種物質(zhì)都需已知并自行添加。第二個成本高。第三個就是它很多時候并不能滿足微生物的生長需求。因為我們剛才才說過，培養(yǎng)基制備最基本的原則是模擬微生物生長的自然環(huán)境。那么你想不借助任何天然的東西，用人工所有已知的化學(xué)物質(zhì)去模擬自然環(huán)境是很困難的，有一個因素被忽略，可能微生物就無法生長。這個是合成培養(yǎng)基的一些劣勢，當(dāng)然它的優(yōu)勢在于成分非常清晰，可重復(fù)性非常高，它不會因為培養(yǎng)基的成分變化而影響到實驗結(jié)果。所以說，現(xiàn)在普遍在研究中所使用的是半合成培養(yǎng)基，大多數(shù)的成分用合成，但是在合成成分中添加一些我們并不是很了解微生物所必需的一些天然成分。這是按照培養(yǎng)基的成分劃分。接下來按照狀態(tài)劃分，首先是是固體和液體培養(yǎng)基，簡單理解，就是在培養(yǎng)基制備時是否加入了凝固劑，最常用的凝固劑是瓊脂。那么依靠瓊脂含量的多少可以把培養(yǎng)基劃分為三種，分別叫做固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基。固體和液體，大家很容易理解，半固體培養(yǎng)基就是加了瓊脂，但是加的量并不多，比如這個就是半固體培養(yǎng)基，大家可以明顯看到它兼具固體和液體的性質(zhì)。半固體培養(yǎng)基多是在穿刺培養(yǎng)時使用的，我們可以看一下它的培養(yǎng)結(jié)果，它實際上就是告訴你微生物是否具有很強的運動能力。因為半固體培養(yǎng)基它也是部分的固體，所以說只有運動能力比較強的微生物，它才能在半固體培養(yǎng)基中擴散。我們再來看一下其他的一些比較特殊的劃分方法。如果我們根據(jù)培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分劃分的話，可以分為三種培養(yǎng)基。第一個叫基礎(chǔ)培養(yǎng)基。第二個叫完全培養(yǎng)基，第三個叫富集培養(yǎng)基。那首先最基本的就是完全培養(yǎng)基，什么叫完全培養(yǎng)基？完全培養(yǎng)基的意思就是這個培養(yǎng)基中它所含有的營養(yǎng)物質(zhì)非常的全。就是說絕大多數(shù)的一般的微生物都可以在這個培養(yǎng)基上生長，碳源啊，氮源啊，生長因子啊，無機鹽都非常全。而什么叫基礎(chǔ)培養(yǎng)基？基礎(chǔ)培養(yǎng)基就是在完全培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上缺乏一些營養(yǎng)物質(zhì)?；A(chǔ)培養(yǎng)基，最主要是缺生長因子，比如說不添加特定種類的氨基酸。不添加維生素，不添加核苷酸等等，一般來說是缺這樣的物質(zhì)。那為什么要有完全培養(yǎng)基和基本培養(yǎng)基的區(qū)別呢？為什么不全用完全培養(yǎng)基呢？微生物，如果說根據(jù)對營養(yǎng)的需求以及它自身合成營養(yǎng)的能力，可以分為野生型菌株和營養(yǎng)缺陷型的菌株。那么什么叫野生型菌株？就是它對于營養(yǎng)物質(zhì)的合成能力是比較強的，它什么營養(yǎng)物質(zhì)都能合成，所以說它在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上也能生長，不加生長因子也沒問題，這類微生物可以自己去合成生長因子。而營養(yǎng)缺陷型的菌株就是它缺乏合成某些生長因子的能力。比如說，對于我們?nèi)藖碚f，我們就沒有合成必須氨基酸能力，必須要從外界攝取。對于微生物來說，很有可能也存在這樣的情況，那么這個就叫做營養(yǎng)缺陷型的菌株。我們用基礎(chǔ)培養(yǎng)劑就可以區(qū)分野生型的菌株和營養(yǎng)缺陷型的菌株。好，那么我們既然有營養(yǎng)相對來說不是很充足的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，有沒有營養(yǎng)非常豐富的培養(yǎng)基呢，有，我們把這類培養(yǎng)基叫富集培養(yǎng)基。富集培養(yǎng)基就是在普通的完全培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，再去加強某一類營養(yǎng)，讓某一類營養(yǎng)的含量特別的豐富，叫富集培養(yǎng)基。那么富集培養(yǎng)基實際上它的作用就是去培養(yǎng)一些特定的對營養(yǎng)物質(zhì)要求非常高的微生物。好，那么根據(jù)培養(yǎng)基的功能，還有兩類常見的培養(yǎng)基，叫做鑒別培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基。首先什么叫鑒別培養(yǎng)基？鑒別培養(yǎng)基就是特定的微生物能跟鑒別培養(yǎng)基發(fā)生一些特定的反應(yīng)，從而能讓我們把這種微生物給它鑒別出來，叫鑒別培養(yǎng)基。比如說我們來看這個克氏雙糖鐵培養(yǎng)基，克氏雙糖鐵培養(yǎng)基就可以用作鑒定腸桿菌科細菌，原理是基于不同腸桿菌對兩種糖類，葡萄糖和乳糖以及硫化物的利用能力的不同，導(dǎo)致產(chǎn)生酸和氣體的反應(yīng)的不同進行區(qū)別。那么為什么能鑒定呢？大家看，這就是常見的不同腸桿菌在克氏雙糖鐵瓊脂上的不同反應(yīng)結(jié)果，所以說這個叫做鑒別培養(yǎng)基，就是在培養(yǎng)特定微生物的時候培養(yǎng)基上產(chǎn)生一些特定的變化。那么還有一種培養(yǎng)基叫選擇培養(yǎng)基。選擇培養(yǎng)基，就是在培養(yǎng)基中抑制特定微生物的生長，一般來說通過添加一些特定的化學(xué)物質(zhì)，或者說去減少一些其他的成分來實現(xiàn)。比如說在培養(yǎng)基中不添加其他的碳源，我只添加纖維素。那么這會導(dǎo)致怎么樣？只有能分解纖維素的微生物才能在培養(yǎng)基上生長，這個就是一種選擇。在比如說我在培養(yǎng)基里添加青霉素。那么是不是只有可以抵抗青霉素的微生物才能在這個選擇培養(yǎng)基上生長，那么這個就是關(guān)于選擇培養(yǎng)基的一個基本的原理。當(dāng)然了，我們要來區(qū)分區(qū)分，第一個就是選擇培養(yǎng)基跟富集培養(yǎng)基。富集培養(yǎng)基也有一定篩選作用，但是富集培養(yǎng)基是通過添加營養(yǎng)物質(zhì)，讓某些微生物來獲得更大的優(yōu)勢來體現(xiàn)篩選作用。而選擇培養(yǎng)基的目的是抑制其他微生物的生長。我不需要的，我都抑制它的生長，從原理上這兩種培養(yǎng)基是不同的。那么選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基也有區(qū)