内容正文:
第一章 发酵工程
第2.1节
微生物的基本培养技术
教学目标
1. 概述培养基的配制方法和微生物纯培养的基本操作要求,进行酵母菌的纯培养。
2. 阐明微生物选择培养的原理。
3. 进行土壤中分解尿素的细菌的分离和计数。
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。
一般家庭自制酸奶可能会导致肠胃不适,主要原因是有杂菌混入。
那么怎么才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物中呢?
这需要应用无菌技术和微生物的培养技术
导
1.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)
酵母菌
青霉菌
大型真菌
球菌
蓝细菌
放线菌
草履虫
衣藻
病毒(无细胞结构)
禽流感病毒
SARS病毒
思考:你知道什么是微生物?哪些生物属于微生物吗?
(难以用肉眼观察的微小生物的统称)
真核生物
2.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
微生物在固体培养基表面或内部生长,可以形成肉眼可见的菌落
菌落:是指由单个微生物细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度,形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。
念珠菌
霉菌
酵母菌
放线菌
菌落是鉴定菌种的重要依据
形状、大小、光泽度、颜色、透明度等。
微生物生长繁殖产生的菌落
沙门氏菌
毛霉
8
思
1、培养基的概念、作用和类型
2、培养基的基本成分
3、常用的消毒、灭菌方法?
4、微生物纯培养的概念和内容是什么?
5、倒平板的操作步骤和平板划线的具体实验操作是什么?
6、怎么检测培养基被污染或灭菌不彻底?
7、怎么判断微生物是否接种成功??
9
议
1、是否所有培养基都必须添加碳源、氮源?
2、 无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么作用?
3、培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度?
4、在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?
5、平板冷凝后,为什么要将平板倒置?
10
展
1、是否所有培养基都必须添加碳源、氮源?
2、 无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么作用?
不是;例如分离固氮菌不需要额外添加氮源,其可以直接利用空气中的氮气。
无菌技术还能有效避免操作者被微生物感染。
3.培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度?
可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉温度下降到刚刚不烫手即可。
4.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?
最好不要用这个平板培养微生物。
防止空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生。
5.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?
平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,凝固后的培养基表面的湿度也比较高,将平板倒置,既可以使培养基表面的水分更好地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基造成污染。
展
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
工业生产
培养基成分明确
分类、鉴定
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
在培养基中加入某种指示剂或化学药品,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
液体培养基
半固体培养基
固体培养基
天然培养基
合成培养基
鉴别培养基
培养基的类型及用途
评
具体处理 原理 目的
选择培养基
鉴别培养基
分离酵母菌、霉菌等真菌
分离固氮菌
分离自养微生物
鉴别分解尿素的细菌
鉴别纤维素分解菌
加入青霉素
不加氮源
不加有机碳源
加入酚红培养基
加入刚果红
青霉素能抑制细菌生长,
对真菌无作用
固氮微生物能利用空气中的氮气
自养型微生物能利用无机碳源
尿素被分解产生氨,培养基呈碱性,酚红指示剂变红。
刚果红与纤维素能形成红色复合物,当纤维素被分解后,复合物就无法形成,培养基中会出现以菌落为中心的透明圈。
类型 适用范围 操作方法
消
毒
灭
菌
较为温和理化方法,杀死部分微生物(不包括芽孢、孢子)
强烈的理化方法,杀死所有微生物(包括芽孢、孢子)
煮沸消毒法
日常生活
100 ℃煮沸5~6 min
巴氏消毒法
不耐高温的液体
62~65 ℃煮30 min或80-90 ℃煮30s-1 min
化学药剂
生物活体、水源等
擦拭等,如用酒精擦拭双手、用氯气消毒水源
紫外线
紫外线照射30 min
灼烧灭菌
接种的金属工具、接种时用的试管口或瓶口等
直接在酒精灯火焰的充分燃烧层灼烧
干热灭菌
耐高温、需要保持干燥的物品,如玻璃器皿和金属用具等
物品放入干热灭菌箱,160~170 ℃加热2~3h
湿热灭菌
培养基等,生产和实验室常用
高压蒸汽灭菌锅内,100 kPa,温度121 ℃,15~30 min
消毒与灭菌的比较
接种室、接种箱,超净工作台
评
高压蒸汽灭菌锅
干热灭菌箱
倒平板
倒平板的具体操作:
待培养基冷却至50℃左右时,在酒精灯火焰附近倒平板。
1.拔出锥形瓶的棉塞
2.将瓶口迅速通过火焰
3.用拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,将培养基倒入,立即盖上皿盖。
4.等待培养皿冷却后,将培养皿倒过来放置。
倒平板注意事项:
①温度:50℃左右
②操作:在酒精灯火焰附近
③冷凝后平板倒置
“平板划线”实验操作
“平板划线”实验操作
1.将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。
2.在火焰旁冷却接种环,并拔出装有酵母菌的棉塞。
3.将试管口通过火焰。
4.将已冷却的接种环伸入菌液中,蘸取一环菌液 。
5.将试管口通过火焰,并塞上棉塞。
6.左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养基!
7.灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。
第1区划线
接种环灭菌
第2区划线
接种环灭菌
第3区划线
接种环灭菌
接种环灭菌
1
2
3
4
5
①接种环只蘸一次菌液,但要在培养基不同位置连续划线多次
②划线首尾不能相接
③每次划线前接种环进行灭菌
④划线后,培养皿倒置培养
平板划线法注意事项:
思考:若完成图示操作,共做了五次划线,接种环灼烧灭菌了几次?
微生物生长繁殖产生的菌落
防止杂菌入侵,获得纯净的培养物,是研究和应用微生物的前提。下列叙述错误的是( )
A.实验室里可以用紫外线或化学药物进行消毒。
B.在实验室中,切不可吃东西、喝水,离开实验室时一定要洗手,以防止被微生物感染。
C.接种环、接种针等金属用品,直接在酒精灯火焰的内焰部位灼烧灭菌。
D.使用后的培养基丢弃前一定要进行灭菌处理,以免污染环境。
基础检测
C
编号 成分 含量
① 粉状硫 10g
② (NH4)2SO4 0.4g
③ K2HPO4 4.0g
④ MgSO4 9.25g
⑤ FeSO4 0.5g
⑥ CaCl2 0.5g
⑦ H2O 100ml
(1)右表培养基可培养的微生物类型是 。
(2)若不慎将过量NaCl加入培养基中。如不想浪费此培养基,可再加入 。
自养型微生物
含碳有机物
练一练:右表是某微生物培养基成分,请据此回答:
(3)若除去成分②,加入(CH2O),该培养基可用于培养 。
固氮微生物
金黄色葡萄球菌可生存在高渗环境中,所以过量NaCl加入到培养基中可筛选培养金黄色葡萄球菌。
$$