1.2.1 微生物的基本培养技术课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第一章 发酵工程 1.2.1 微生物的基本培养技术 1 传统发酵技术的缺点 菌种差异、杂菌情况不明、发酵过程的控制缺乏标准等，往往会造成发酵食品的品质不一。 为了缩短发酵时间，确保品质稳定，工业上大规模生产时，通常先通过微生物培养技术获得单一菌种，再将它们接种到物料中进行发酵。 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肠胃不适的事件屡见不鲜，主要原因是在制作过程中有杂菌混入。那么，怎样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。 这需要应用无菌技术和微生物的培养技术 19世纪中期，法国酿酒业曾一度遭到毁灭性打击，生产的葡萄酒出现了变酸变味的怪事… 法国科学家巴斯德发现，导致生产失败的根源在于发酵物中混入了微生物。 一、微生物 个体无法用肉眼观察的微小生物。微生物包括：细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体。 微生物： 一、微生物 酵母菌 青霉菌 球菌 蓝细菌 草履虫 衣藻 新冠病毒 1）病毒类： 病毒、类病毒、朊病毒 （需寄主活细胞作为培养基） 2）原核类: 3）真核类 细菌、支原体、放线菌、蓝细菌 真菌（酵母菌、霉菌、食用菌） 原生生物（藻类、原生动物） 放线菌 一、微生物 6 实验室培养微生物条件 1）提供微生物生长繁殖所需营养和环境条件 ——培养基 2）确保其它微生物无法混入 ——无菌技术 微生物结构简单、形体微小，眼睛看不到，若想得到纯净的微生物，就必须对其进行培养和分离。 高压蒸汽灭菌 防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物是研究和应用微生物的前提，也是发酵工程的重要基础。 一、微生物 人们按照__________________________，配制出供其生长繁殖的营养基质，即培养基。 1.培养基的概念、作用及类型 （1）概念： 微生物对营养物质的不同需求 （2）作用： 用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。 （3）类型： 液体培养基 固体培养基 菌落 不含凝固剂（如琼脂） 在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一 呈液态状态 微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长形成肉眼可见的菌落 二、培养基的配制 （4）培养基的成分 营养要素 来源 功能 碳源 无机碳源 CO2、NaHCO3等含碳无机物 构成细胞物质和一些代谢产物； 有机碳既是碳源又是能源 有机碳源 糖类、牛肉膏、脂质、蛋白质、有机酸、石油等 氮源 无机氮源 N2、NH3，氨盐、硝酸盐等 将无机氮合成含氮的代谢产物 有机氮源 牛肉膏、蛋白胨、尿素、氨基酸等 合成蛋白质、核酸和含氮的代谢废物 生长因子 维生素、氨基酸、碱基 酶和核酸的组成成分； 参与代谢过程中的酶促反应 水 外界摄入 良好的溶剂； 维持生物大分子结构的稳定 无机盐 无机物 提供除碳、氮以外的各种重要元素 二、培养基的配制 维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶等 （牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中含有） 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 （4）培养基的成分 牛肉膏是采用新鲜牛肉经过消化、过滤、浓缩而得到的一种棕黄色至棕褐色的膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。 蛋白胨是一种外观呈淡黄色的粉剂。一般用于蛋白胨生产的蛋白包括动物蛋白（肉类）和植物蛋白（豆类）等两种。 二、培养基的配制 在主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长的条件有：对pH、特殊营养物质以及O2的需求。 微生物培养基是否都需要人工添加碳源或氮源？ 培养基不一定都含有碳源、氮源，如培养自养型微生物的培养基中不需加入碳源，分离自生固氮菌的培养基中，不需加入氮源。 二、培养基的配制 例如：培养乳酸杆菌需添加维生素； 培养霉菌需调至酸性； 培养细菌需调至中性或弱碱性； 培养厌氧微生物需提供无氧环境。 pH要适宜：为维持pH的相对恒定，可在培养基中加人缓冲剂，常用磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。 补充资料：培养基的类型及用途 划分标准 培养基种类 特点 用途 物理性质 化学成分 用途 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 含化学成分不明确的天然物质