内容正文:
第1章 发酵工程
第2节 微生物的培养技术及应用
从社会中来
向经过杀菌处理的牛奶中添加某些对人体有益的细菌,再经过发酵就可以制成酸奶。
由于制作工艺并不复杂,一些人会在家里自制酸奶。自制酸奶虽然方便,但是食用自制酸奶导致胃肠不适的事例屡见不鲜,主要原因是在制作过程中有杂菌混入。
那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢?
应该先对制作用具和原料进行灭菌处理,再接种纯的菌种,并控制发酵条件,避免杂菌进入。
_________________,______________________________是研究和应用微生物的前提,也是发酵工程的重要基础。
防止杂菌污染
获得纯净的微生物培养物
实验室培养微生物的要求?
①要为人们需要的微生物提供合适的营养和环境条件;
②要确保其他微生物无法混入,并将需要的微生物分离出来。
一 微生物的基本培养技术
一、培养基的配制
【相关信息】什么是微生物?哪些生物属于微生物吗?
微生物是难以用肉眼观察的微小生物的统称。
特点:结构相当简单,形体微小,通常要用光学显微镜或电子显微镜才能观察到。
微生物的类群
原核生物(细菌、蓝细菌等)
原生生物(如草履虫、衣藻等)
真菌 (如酵母菌、霉菌等)
病毒(无细胞结构)
真核生物
一、培养基的配制
1.培养基概念:
3.培养基常见类型:
2.培养基作用:
人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。
用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。
固体
培养基
液体
培养基
如,琼脂
有、无添加凝固剂
固体培养基中的琼脂仅作为凝固剂,不能为微生物生长提供能量和碳源。
琼脂是一种从红藻中提取的多糖,琼脂在98 ℃以上熔化,在44 ℃以下凝固,在常规培养条件下呈现固态。
一、培养基的配制
拓展:培养基的类型
划分 培养基种类 特点 用途
物理
性质
化学
成分来源
不加凝固剂
加凝固剂,如琼脂
工业生产
观察微生物的运动、分类鉴定。
微生物分离、鉴定、活菌计数、保藏菌种
液体培养基
半固体培养基
固体培养基
容器放倒不致流出,剧烈震动则破散
含化学成分不明确的天然物质
工业生产
分类、鉴定
天然培养基
合成培养基
用已知成分的化学物质配制
一、培养基的配制
划分 培养基种类 特点 用途
用途
功能
在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长
培养、分离出特定微生物
在培养基中加入能与目的菌的代谢产物发生显色反应的指示剂,用以鉴别不同种类的微生物
鉴别不同种类微生物
选择培养基
鉴别培养基
拓展:培养基的类型
【注意】病毒为非细胞结构生物,只能在活细胞中营寄生生活,目前不能利用人工培养基来培养。
一、培养基的配制
4.培养基的营养构成:
各种培养基的配方不同,但一般都含有水、 无机盐、碳源和氮源等营养物质。
(1)碳源
无机碳源:
CO2、CO32-、HCO3-
有机碳源:
葡萄糖、牛肉膏、蛋白胨等
自养微生物
异养微生物
提供碳元素的物质
①种类:
②功能:
主要用于构成细胞物质和一些代谢产物;有机碳既是碳源又是异养微生物的能源物质。
(2)氮源
①种类:
②功能:
无机氮源
有机氮源
主要用于合成蛋白质、核酸及含氮代谢产物等
NH4+、NO3-、NH3等
牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等
含C、H、O、N的有机物是异养型微生物的碳源、氮源、能源。
提供氮元素的物质
一、培养基的配制
(3)水
(4)无机盐
①良好的溶剂;
②维持生物大分子结构的稳定。
①提供无机营养;
②调节pH;
③维持渗透压。
4.培养基的营养构成:
表1-1 1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成
组分 含量 提供的主要营养
牛肉膏 5g 碳源、磷酸盐和维生素等
蛋白胨 10g 氮源和维生素等
NaCl 5g 无机盐
H2O 定容至1000ml 水
【例】某种常见的细菌培养基——1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成
一、培养基的配制
(5)培养基还需满足微生物对pH、特殊营养物质以及O2的需求
④培养厌氧微生物时,需要提供 的条件。
①培养乳酸杆菌时,需要在培养基中添加 ;
②培养霉菌时,需要将培养基调至 ;
③培养细菌时,需要将培养基调至 ;
维生素
酸性
中性或弱碱性
无氧
【补充】生长因子:微生物生长必不可少、需求量很少的物质;某些微生物正常生长代谢过程中必须从培养基中吸收的微量有机小分子,如某些氨基酸、碱基、维生素等。
目的要明确;营养要协调;pH要 适宜。
培养基的配制原则:
4.培养基的营养构成:
二