微生物培养基的选用与设计原则及操作方法与制备流程！

 

一、培养基的选用与设计原则

 

1、目标微生物需求

 

营养需求：根据微生物类型（细菌、真菌、放线菌等）提供必需的碳源、氮源、无机盐、生长因子等。

 

生理特性：需氧/厌氧、酸碱耐受性（pH范围）、渗透压适应性等。

 

特殊需求：如光合微生物需光照，某些病原菌需血液或血清。

 

2、实验目的导向

 

基础培养基：用于一般培养（如LB培养基）。

 

选择培养基：添加抑制剂（如抗生素或染料）抑制非目标微生物（如SS培养基分离沙门氏菌）。

 

鉴别培养基：通过指示剂显色区分微生物（如伊红美蓝琼脂鉴别大肠杆菌）。

 

富集培养基：促进目标微生物生长（如高盐培养基筛选耐盐菌）。

 

3、成分选择原则

 

碳源与氮源：根据微生物代谢类型选择（如葡萄糖、蛋白胨）。

 

pH缓冲系统：磷酸盐、碳酸盐等维持pH稳定。

 

选择性成分：抑制剂、特定底物（如七叶苷用于鉴别肠球菌）。

 

4、成本与可操作性

 

优先选择廉价易得的原料（如农业废料用于工业发酵）。

 

简化步骤，避免复杂灭菌或操作（如固体培养基用琼脂替代硅胶）。

 

二、培养基设计方法

 

1、文献调研

 

参考标准配方（如ATCC推荐的培养基）。

 

针对特殊菌种调整已有配方（如嗜热菌需提高培养温度）。

 

2、代谢分析

 

分析目标微生物的代谢途径，确定必需营养（如自养菌需CO，异养菌需有机碳源）。

 

通过基因组或代谢组数据预测营养需求。

 

3、正交试验优化

 

对碳源、氮源、无机盐等变量进行多因素实验设计。

 

通过响应面法确定最佳配比。

 

4、逐步调整法

 

基础配方试错：从简单配方开始，逐步补充缺失成分（如添加维生素B促进某些细菌生长）。

 

动态监测微生物生长状态（OD值、菌落形态）。

 

三、培养基制备流程

 

1、称量与混合

 

按配方精确称量各组分（如蛋白胨10g、NaCl 5g/L）。

 

固体培养基需加入琼脂（1.5-2%）。

 

2、溶解与调节pH

 

加热搅拌溶解（琼脂需煮沸至透明）。

 

用1M NaOH或HCl调节pH至目标值（如细菌pH 6.8-7.4，真菌pH 5-6）。

 

3、分装与灭菌

 

分装至培养瓶或试管（液体培养基不超过容器体积的1/2）。

 

灭菌方法：

 

高压蒸汽灭菌：121、15-20分钟（适用于大多数培养基）。

 

过滤除菌：用于热敏感成分（如葡萄糖、抗生素）。

 

间歇灭菌：100多次蒸煮（用于含糖培养基）。

 

4、质量检验

 

无菌性检查：37培养24小时，观察是否浑浊。

 

性能验证：接种目标菌株检测生长情况（如菌落大小、代谢产物）。

 

5、保存

 

避光、4短期保存（液体培养基≤1周，固体培养基≤1个月）。

 

长期保存需分装后冷冻（避免反复冻融）。

 

四、注意事项

 

1、热敏感成分处理

 

维生素、抗生素等需在灭菌后冷却至50以下加入。

 

2、避免沉淀

 

磷酸盐与钙/镁离子分开灭菌，防止生成沉淀。

 

3、特殊需求调整

 

厌氧培养基需添加还原剂（如半胱氨酸、硫乙醇酸盐）。

 

通过系统化设计及严格制备流程，可确保培养基满足实验或生产的特异性需求。

 

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