培养基制备技术(PPT)

概述
一、微生物的概念及种类
（一）什么是微生物？
是存在于自然界的一群体积微小、结构简单、肉眼看不见， 必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍至数万倍才 能观察到的微小生物。
（二）微生物有什么特点？
个体微小、结构简单、繁殖迅速、分布广泛、种类繁多、 容易变异等特点
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、微生物与人类的关系
• 绝大多数微生物对人和动植物是有益的，有些则是必需 的。
自然界中N、C、S等 元素循环
有少数微生 物能引起人 类和动、植 物的病害
工业,微生物应用于食 品、皮革、纺织、石油、 化工、冶金等
污水处理,利用微生物 降解有机磷、氰化物等
农业,以菌造肥, 以菌催长,以菌 防病,以菌治病
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
• 抑制剂
培养基的类型（作用）
• 作用：鉴定细菌、抑制杂菌的生长繁殖，增加待检菌的 检出率
• 种类：
• 盐类：氯化钠、氯化锂、氰化钾、亚碲酸钾（钠）。
• 染色剂类：煌绿、蔷薇酸、结晶紫、孔雀绿、玫瑰红。
回顾
• 微生物培养基的类型 • 微生物培养基配制原则、配制步骤 • 常用的几种培养基的适用微生物 • 牛肉膏蛋白胨培养基中琼脂的作用
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
培养基的类型
按物理性状划分：
• 固体培养基：适合于菌种和孢子的培养和保存，也用于有子 实体的真菌类（香菇、白木耳）的生产

3.调pH
在未调pH 前，先用精密pH 试纸测量培养 基的原始pH，如果偏酸，用滴管向培养基中逐 滴加入 1mol ／L NaOH，边加边搅拌，并随时用 pH 试纸测其pH，直 至 pH 达 7.4～7.6。反之， 用 1mol／L HCl 进行调节。对于要求pH 较精确 的培养基，其pH 的调节常用酸度计进行。 pH 调节不要过头，以避免回调而影响培养基内各 物质的浓度。 4.过滤
谢谢
牛肉膏蛋白胨培养基配方：
牛肉膏3.0g，蛋白胨10.0g， NaCL5.0g，琼脂15～20g， 水1000ml ，pH 7.4～7.6 。其中牛肉膏提供碳源、能源、磷 酸盐和维生素，蛋白胨提供氮源和维生素，而NaCL提供 无机盐，在配制固体培养基时需要加入一定量琼脂作凝 固剂，如果配制液体培养基则不用加入琼脂。
将灭菌的试管培养基冷至 50℃左右(以防斜 面上冷凝水太多)， 将试管口端搁在玻棒或其他 合适高度的器具上，搁置的斜面长度以不超过试 管总长的一半为宜。
10.无菌检查
将灭菌培养基放入37℃的恒温箱中培养24～ 48h，检查确实无菌生长方可使用。
谢谢
PDA培养基配方：
马铃薯 200克、葡萄糖 20克、琼脂 15～20克、 自来水 1000毫升、自然pH。
二、控制营养物质的浓度和比例 营养物质浓度过低不能满足微生物正常生长所需，太高则可能
对微生物产生毒害，如高浓度的无机盐、重金属离子等会抑菌或杀菌。 因此，营养物质合适的浓度是微生物生长发育的必要条件之一。在生 产过程中，在不影响微生物的生理特性和代谢转化率的情况下，通常 趋向在较高浓度下进行生产，以提高产物产量，并尽可能选育高渗透 压的生产菌株。当然，培养基浓度太大会使培养基黏度增加和溶氧量 降低。

• 加热灭菌
• 干热灭菌 • 湿热灭菌
• 过滤除菌 • 辐射灭菌
• 放射线辐照灭菌 • 紫外线灭菌
• 化学药品灭菌
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一般培养基用0.1Mpa，121.5℃,15～ 30min可达到彻底灭菌的目的。灭菌的温 度及维持的时间随灭菌物品的性质和容量 等具体情况而有所改变。
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过滤除菌
定无菌生长，方可使用。
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几种常用培养基配方
牛肉膏蛋白胨培养基的配方如下：
牛肉膏 3.0g 蛋白胨 10.0g
NaCl 水 pH
5.0g 1000ml 7.4～7.6。
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高氏Ⅰ号培养基配方如下：
可溶性淀粉
20g
NaCl
0.5g
KNO3 K2HPO4·3H2O MgSO4·7H2O FeSO4·7H2O
• 碳源：提供微生物繁殖所需碳元素的营养物质。用途：糖、 蛋白质、核酸合成。
• 氮源：提供微生物繁殖所需氮元素的营养物质。用途：蛋 白质、核酸合成。
• 能源：提供微生物生命活动最初能量来源的营养物或辐射 能。
• 生长素：微生物生长必需，但又不能自行合成的有机物。 • 无机盐：提供微生物繁殖所需各种重要元素。 • 水分：水是保证生命活动重要的介质。
• 称量：按照配方正确称取各种原料放于搪瓷杯中。 • 溶化：在搪瓷杯中加入所需水量，玻棒搅匀，加热溶解。 • 调pH值：用1MNaOH或1MHCl调pH，用pH试纸对照。 • 加琼脂溶化：加热过程中要不断搅拌，可适当补水。 • 分装：注意不要污染棉塞。 • 包扎成捆，挂上标签（必须用铅笔写），注明何种培养基。 • 灭菌备用：培养基灭菌后必须在370C下恒温培养24h，确
琼脂

2.半合成培
养基：有一部分纯化学物质和另一部分天然物质配制而成。
3.天然培养基：利用天然来源的有机物配制而成。
从培养基的物理状态可分为
1.
液体培养基：不加凝固剂的液体状态培养基。
2.固体培养
基：在液体培养基中加入15～30g/L左右的琼脂。
3.半固体培养基：在液体培养基中加入3～5g/L左右的琼脂。
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实验程序4
（培养基和玻璃器材的灭菌方法）
过滤除菌法： 不能用加热灭菌的液 体物质（如维生素、 血清），一般可用细 菌过滤器进行除菌。
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第二部分 细菌纯种分离、培养和接
种技术
目的要求
实验材料
实验程序
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目的要求
掌握从环境中分离培养细菌的方法，从 而获得若干种细菌纯培养技能。 掌握几种接种技术。
注意：器物不能装得太满。 3. 接通电源，进行加热。 4. 排除高压锅内的冷空气，可将排气阀打开，待温度计指示 温度为100℃时关闭排气阀；或当排出的蒸气相当猛烈且微 带蓝色时关闭排气阀。
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实验程序4
（培养基和玻璃器材等的灭菌） 22) ，延长时间。
6. 灭菌时间一到，切断电源，待压力降至零时，才能打开 排气阀，然后打开灭菌器盖，取出物品，排出锅内剩余水 。 7. 待培养基冷却后置于37℃恒温箱内培养24h，若无菌生长 则放入冰箱或阴凉处保存备用。
④ 取对照无菌培养皿，倒平板待凝固后，打开皿盖10min后盖上，倒置于30℃培养24～48h，然后观察结果。
其它：接种环、酒精灯、恒温箱。 实验程序4
（培养基和玻璃器材等的灭菌）
① 取10套无菌培养皿编号， 10－4、10－5、10－6各3个，另一个为空气对照。

三.实验步骤—培养基的配制
4．灭菌 ❖ 将上述培养基以0.103Mpa,121℃,20min高压蒸气灭菌. 5. 搁置斜面 ❖ 将灭菌的试管培养基冷至50℃左右(以防斜面上冷凝水太
多),将试管口端搁在玻棒或其他合适高度 的器具上,搁置 的斜面长度以不超过试管总长的一半为宜。 6.到固体平板
❖ 将灭菌培养基降温50℃，到固体平板。
谢谢大家
三.实验步骤—培养基的配制
二．牛肉膏蛋白胨培养基的制备（斜面1支/人、
培养皿1个/人、三角瓶固体200mL/3组）
配方：
❖ 营养肉汤
1.8g
❖ 琼脂
2g
❖ 固体培养基
2%L
三.实验步骤—培养基的配制
1. 斜面的制备
❖ 准确地称取营养肉汤1.8*2 g放入烧杯中。在上述烧杯中 先加入200 ml水，用玻棒搅匀，然后，将称好的琼脂4g 加入，再加热溶化，溶化时需要用玻棒不停搅拌。必要 时补足所损失的水分。将配制的培养基分装入试管内，
灭菌效果。三角瓶与试管口端不要与桶壁接触， 以免冷凝水淋湿包口的纸而透入棉塞
三.实验步骤—高压蒸汽灭菌
❖ 3.加盖，并将盖上的排气软管插入内层锅的排气 槽内。再以两两对称的方式同时旋紧相对的两个 螺栓，使螺栓松紧一致，勿使漏气。
❖ 4. 加热，并同时打开排气阀，使水沸腾以排除锅 内的冷空气。待冷空气完全排尽后，关上排气阀， 让锅内的温度随蒸气压力增加而逐渐上升。当锅 内压力升到所需压力时，控制电源，维持压力至 所需时间。本实验用0.1MP，121.5℃，20分钟灭 菌。
每支试管约4ml。（注意：每人1支试管，3个组一起 做）。加塞，包扎后，灭菌。
❖ 注意：在琼脂溶化过程中，应控制火力，以免培养基因 沸腾而溢出容器。同时，需不断搅拌，以防琼脂糊底烧 焦。配制培养基时，不可用铜或铁锅加热溶化，以免离 子进入培养基中，影响细菌生长。

半合成培养基
既含有同天然成分化学成分又含 有纯化学成分
在液体培养基中加入一定量凝固 剂，使其成为固体状态，琼脂含 量一般为1.5%-2.0%
按 物 理 状 态 不 同 划 分
固体培养基 半固体培养基
固体培养基常用来进行微生物的分 离、鉴定、活菌计数及菌种保藏
琼脂含量一般为0.2%-0.7%
观察微生物的运动特征、分类鉴 定及噬菌体效价滴定



7)所用原料尽可能减少对发酵过程中通气搅拌的影响，利于提 高氧的利用率，降低能耗。

(8)有利于产品的分离纯化，并尽可能减少产生“三废”的物质。
注 意 的 几 个 问 题 。



根据不同微生物的营养需要 营养成分的恰当比例 渗透压 pH值 氧化还原电位
培养基中的碳氮的比例（C/N）在发酵工业中 尤为重要。
按 使 用 目 的 不 同 划 分
鉴别培养基
用于鉴别不同类型微生物的培养基
微生物产生某种代谢产物，与培养 基中的特殊化学物质发生特定的化 学反应，产生明显的特征变化
是供制备孢子用的培养基
按 用 途 不 同 划 分
孢子培养基 种子培养基
满足菌种生长的培养基
发酵培养基
满足大生产中大量菌体生长和繁殖以 及代谢产物积累的营养基质
液体培养基
不加任何凝固剂 大规模工业生产及在实验室进行 微生物的基础理论和应用方面的 研究
牛肉膏蛋白胨培养基是最常 含有一般微生物生长繁殖所 需的基本营养物质的培养基 用的基础培养基 基础培养基 加富培养基 选择培养基
在培养基中加入相应的特殊营养物质 用来将某种或某类微生物从混杂的 或化学物质，抑制不需要的微生物的 微生物群体中分离出来的培养基 生长，有利于所需微生物的生长 特殊营养物质包括血液、血清、酵 在基础培养基中加入某些特殊营养 物质制成的一类营养丰富的培养基 母浸膏、动植物组织液等

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• 在使用高压蒸气灭菌锅灭菌时，灭菌锅内冷空 气的排除是否完全极为重要，因为空气的膨胀 压大于水蒸气的膨胀压，所以，当水蒸气中含 有空气时，在同一压力下，含空气蒸气的温度 低于饱和蒸气的温度。
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不能灭菌的物质：
• 硝化丙烷 、硝化甘油、硝化纤维，含氮硅酯。 • 三硝基苯、三硝基甲苯、苦味酸、和其它爆炸性
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牛肉膏蛋白胨培养基的制备
❖ 牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普 通的细菌基础培养基；
❖ 牛肉膏为微生物提供碳源、能源、磷酸盐和维 生素；
❖ 蛋白胨主要提供氮源和维生素； ❖ NaCl提供无机盐； ❖ 在配制固体培养基时还要加入一定量琼脂作凝
固剂； ❖ 用稀酸稀碱将其pH调至中性或微碱性。
• 要检查压力表上的指数为“0Mpa”后才能打开 锅盖。
• 外来物质（金属、液体）不能堵塞通风孔，否则 会引起装置故障、起火、短路。
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一般培养基用0.1Mpa，121.5℃,15～ 30min可达到彻底灭菌的目的。灭菌的温度 及维持的时间随灭菌物品的性质和容量等 具体情况而有所改变。例如含糖培养基用 0.06Mpa,112.6℃灭菌，然后以无菌操作手 续加入灭菌的糖溶液。又如盛于试管内的 培养基以0.1Mpa,121.5℃灭菌20min即可， 而盛于大瓶内的培养基最好以0.1Mpa， 122℃灭菌30min。
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半合成培养基
❖ 在以天然有机物作为微生物营养来源的同时，适 当补充一些成分已知的化学药品所配制的培养基 叫半合成培养基。大多数微生物都能在此种培养 基上生长，应用广泛。
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KF Tt2
式中：τ1—间接加热时间，h
G—培养基的质量，Kg C1—培养基的比热，kJ/kg.℃ K—总传热系数， kJ/m2.h.℃ F—传热面积，m2 T—加热蒸汽温度，℃ t1—加热前培养基的温度，℃ t2—灭菌温度到灭菌时间） ❖ 维持保温时间：
第三章 培养基的制备设备
主要内容：第一节 培养基的灭菌设备 第二节 原料的蒸煮与糖化设备 第三节 麦芽汁的制备设备 第四节 淀粉水解制糖设备
学习要求：掌握培养基的分批灭菌计算、连 续灭菌流程和设备的结构及设计 了解培养基制备设备的结构和设计
.
第一节 培养基的灭菌设备
一、灭菌的基本理论 二、分批灭菌过程与计算 三、连续灭菌流程与设备
罐连接的管道在灭菌过程 中如果不进入蒸汽就一定 要进行排汽，使所有管道 都被加热蒸汽（或二次蒸 汽）经过而实现热灭菌 ❖ 进汽：凡开口在培养基液 面以下的各连接管道及冲 视镜管道都应进汽 ❖ 排汽：凡开口在液面之上 者均应排汽 ❖ “三进四出”、“三进五. 出”
冷却降温阶段
❖ 关汽：关闭各排汽、 进汽阀门
❖ 通水：向罐夹套或 蛇管中通入冷却水 降温
❖ 送气：向罐内送入 无菌空气，降温不 降压
.
（二）分批灭菌特点 优点：不需要专门的灭菌设备，投资少；对
设备要求简单，对蒸汽的要求也比较 低；操作简单易行，灭菌效果可靠 缺点：占罐时间长，发酵罐的利用率低；灭 菌所需时间较长，使培养基中营养成 分破坏较多；用汽不平衡 适用：生产规模较小或极易发泡、粘度较大 难以连续灭菌的培养基灭菌
上式积分
NS dNk d
N N0
0
.
对数残留定律 1lnN0 2.30l3gN0
k NS k NS
式中： τ——理论灭菌时间，s

保养流程
定期对设备进行检查和维护，保持设备处于良好状态；根据设备使用 情况更换易损件和润滑油等。
06
包装、储存和运输管理
包装材料选择和封口方式
包装材料选择
应选用无菌、无毒、耐高温、无荧光 、密封性好的材料，如玻璃、塑料等 。对于需要长时间储存或运输的培养 基，应优先考虑使用玻璃瓶包装。
封口方式
封口应严密，以防杂菌污染。常用的 封口方式有热压封口、旋盖封口等。 对于需要特殊保存条件的培养基，如 厌氧培养基，应采用抽真空并充入惰 性气体的封口方式。
环境监测要求
定期对无菌室或超净工作台进行微生物监测，确保操作环境符合无菌要求。同 时，对制备好的培养基也需进行无菌性检查，确保培养基未被污染。
成分含量检测方法及标准限值
成分含量检测方法
采用化学分析法对培养基中的主要成分进行检测，如氮源、 碳源、无机盐等。通过测定这些成分的含量，可以判断培养 基的配方是否准确，以及各成分之间的比例是否合适。
培养基的制备
目 录
• 培养基概述 • 原料选择与准备 • 制备工艺流程 • 质量控制与检测方法 • 设备选型和操作维护 • 包装、储存和运输管理
01
培养基概述
培养基定义与作用
定义
培养基是一种为微生物、植物或 动物细胞的生长、繁殖或维持提 供所需营养物质的混合物。
作用
它为细胞提供碳源、氮源、无机 盐、生长因子等必需成分，以支 持其新陈代谢和生长活动。
灭菌、除菌方法及参数设置
采用高压蒸汽灭菌法，将培养基装入 灭菌容器中，设置灭菌温度为121℃ ，灭菌时间为20-30分钟。
对于某些不耐高温的成分，可采用过 滤除菌法，使用0.22μm孔径的滤膜 过滤除菌。
也可采用干热灭菌法，将培养基装入 干热灭菌器中，设置灭菌温度为160170℃，灭菌时间为1-2小时。

如灰色链霉菌在葡萄糖-硝酸盐-其他盐的培养基上都能很好地生长和产 生孢子;但若加入0，5%酵母膏或酪蛋白后;就只长菌体而不产孢子
B所用无机盐的浓度要适量;否则会影响孢子量和孢子颜 色，
C注意pH和培养基的湿度，
常用孢子培养基：
◆ 麸皮培养基
◆ 小米培养基
◆ 大米培养基
◆ 玉米碎屑培养基
◆ 用葡萄糖、蛋白胨、牛肉膏和食盐等配制的琼脂斜面培养基
淀粉水解糖的制备 是发酵生产的一项
重要工艺，
糖类
葡萄糖 乳糖 淀粉 蔗糖
工业上常用的糖类及来源
来源
纯葡萄糖、水解淀粉 纯乳糖、乳清粉 大麦、花生粉、燕麦粉、黑麦粉等 甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、粗红糖、精白糖等
葡萄糖
最易利用;几乎所有微生物都能利用
葡萄糖常作为培养基的一种主要成分;并且作为加速微生 物生长的一种有效糖，
一般种子培养基都用营养丰富而完全的天然有机氮源;因为 有些氨基酸能刺激孢子发芽，但无机氮源容易利用;有利菌体的 迅速生长;所以在种子培养基中常包括有机氮源和无机氮源，
最后一级的种子培养基的成分最好能较接近于发酵培养基; 这样可使种子进入发酵培养基后能迅速适应;快速生长，
3发酵培养基
供菌体生长、繁殖和合成大量代谢产物用的培养基，
糖蜜主要含有蔗糖;总糖可达50%-75%，
糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜;二者在糖的含量和无机盐的 含量上有所不同;即使同一种糖蜜由于加工方法不同其成分也 存在差异;因此使用时要注意，
淀粉糊精 多糖;也是常用的碳源; 需经胞外酶水解成单糖后再被吸收利用; 使用淀粉可克服葡萄糖代谢过快的弊病;价格也比较低廉;在 发酵工业中被普遍使用， 常用的淀粉为玉米、甘薯、马铃薯、木薯淀粉，
培养基