《营养和培养基》PPT课件.ppt
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1、第四节第四节第四节第四节 培养基培养基培养基培养基Foods of Microorganisms1887培养基的概念培养基的概念人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养基质。培养基的条件任何培养基都应该具备微生物生长所需的六大营养要素合适的营养素种类合适的营养素比例培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础。碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水一、选用和设计培养基的原则和方法一、选用和设计培养基的原则和方法(一)选用和设计培养基的原则 1、目的明确 2、营养协调3、理化条件适宜4、经济节约在微生物学的研究和生产实践中,配制合适的培养基是一项最基本的要求。1、目的明确
2、、目的明确培养对象及产物 培养目的不同,原料的选择和配比不同。培养不同的微生物应根据其特点采用不同的培养条件。营养类型及种类不同的微生物需要不同的培养基。自养型微生物的培养基:不能含有机物,由简单的无机物组成。异养型微生物需要在培养基中添加有机物,如异养型细菌常用牛肉 膏蛋白胨琼脂培养基。光能营养型需要提供光照。细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的营养要求既有共性也有特性,应选用不同的培养基。放线菌:麦芽汁培养基;酵母菌:高氏培养基;霉菌:察氏培养基或豆芽汁等培养基。主要几类微生物所需的培养基各不相同。2、营养协调、营养协调微生物细胞组成元素调查分析,是培养基设计的重要参考依据。培养基中营养物质浓度合
3、适时,微生物才能生长良好。浓度过低,不能满足需要;浓度过高,对其生长有抑制作用,如高渗溶液的抑菌作用。营养物质之间的浓度配比,直接影响微生物的生长繁殖或代谢产物的积累。不同营养物质之间的比例:大体十倍递减。营养协调原则中需要注意的几点营养协调原则中需要注意的几点其中碳氮比(C/N)的影响较大。碳氮比(C/N Ratio)指在微生物培养基中所含的碳源中碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比指培养基中碳源物质与氮源物质的质量比值,也指培养基中还原糖的含量与粗蛋白含量的比值碳氮比的重要性 碳源不足,菌体易早衰;氮源过量,菌体生长过旺,代谢产物积累少;氮源不足,菌体生长过慢。真菌:高C/N比细菌:低C/
4、N比我们可以通过控制培养基碳氮比,来调控菌体生长或代谢产物的积累。培养基中各矿质元素间的比例要适当,防止单盐毒害作用。某种氨基酸过多,发生氨基酸不平衡,将会影响对其它氨基酸的吸收。微量元素除特别需要外,一般不另外供给。因为培养基中所加牛肉膏、蛋白胨、糖及其它无机盐中均含有一定量的微量元素。用自来水配制培养基时,微量元素更不成问题。3、理化条件适宜、理化条件适宜培养基的理化条件pH水分活度(Aw)和渗透压氧化还原电位(Eh)(1)pH各类微生物生长繁殖或产生代谢产物的最适pH条件各不相同,各大类微生物都有合适的生长pH范围。通常培养条件细菌和放线菌:pH7.0酵母菌和霉菌:在微生物生长繁殖和代谢
5、过程中,常因营养物质的消耗和代谢产物的积累,引起pH变化,导致微生物生长缓慢、代谢产物产量下降。为避免此现象,维持培养基pH的相对恒定,通常加入pH 缓冲剂,进行调节。pH的内源调节磷酸盐缓冲液(KH2PO4、K2HPO4)不溶性碳酸盐CaCO3或碳酸氢钠pH的外源调节指在培养过程中不断或间断向液体培养基中流加酸液或碱液的调节方法。(2)水分活度(水分活度(Aw)和渗透压和渗透压微生物在等渗环境中良好生长高渗环境生长受抑:质壁分离低渗环境脆弱菌体易破裂死亡:吸水膨胀 微生物有一定的适应渗透压变化的能力细胞内渗透压的调节机制渗透压大小由溶液中所含的的分子或离子的质点数决定几个数据G+细菌:20
6、atmG-细菌:510 atm水分活度水分活度水分活度Aw相同温度和压力下,体系中溶液的水蒸汽压与纯水的蒸汽压之比。亦等于该溶液的百分相对湿度。表示微生物可实际利用的游离水的含量Aw=p/p0微生物生长的最低Aw普通细菌:0.91(嗜盐细菌0.75,葡萄球菌0.85)普通酵母:0.88(耐高渗酵母:0.60)普通霉菌:0.80(干性霉菌:0.65)常见食品的水分活度常见食品的水分活度物品名称Aw纯 水1.000人 血0.995新鲜水果0.970.98海 水0.98家畜鲜肉0.97面 包0.95糖酱、火腿0.90物品名称Aw香 肠0.85果 酱0.80饱和蔗糖液0.76咸 鱼0.75糖果、干果0
7、.70谷物、面粉0.65奶 粉0.20度量某氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。(3)氧化还原电位()氧化还原电位(Eh)一般好氧菌:伏以上可生长,伏适宜兼性厌氧菌:伏以上有氧呼吸;伏以下进行发酵厌氧菌:低于伏的条件下生长不同类型微生物生长对氧化还原电位的要求不同。影响Eh的因素与氧分压有关受pH影响。pH或O2,Eh增加通气量(如振荡培养、搅拌)提高培养基的氧分压,或加入氧化剂,可增加Eh;煮沸驱氧后将培养基与空气隔绝,以及在培养基中加入抗坏血酸(0.1%)、硫化氢(0.025%)、半胱氨酸(0.05%)、铁屑等可降低Eh。4、经济节约、经济节约配制培养基时应尽量选
8、用廉价且易获得的原料做培养基的成分。特别是在发酵工业中,以降低生产成本。以粗代精:糖蜜V蔗糖以野代家:粗木薯粉V优质淀粉以废代好黄豆浆水造纸厂亚硫酸废液(含戊糖)以简代繁以无机氮代蛋白以纤代糖以烃代粮以国代进(二)选用和设计培养基的方法(二)选用和设计培养基的方法生态模拟自然基质或模拟:初级天然培养基肉汤、鱼汁果汁湿润的麸皮米糠、米饭、面包 查阅文献精心设计:优选法或正交实验 试验比较培养皿琼脂平板摇瓶培养台式发酵罐二、培养基种类二、培养基种类对培养基成分的了解培养基的物理状态培养基对微生物的功能按对培养基成分的了解来分按对培养基成分的了解来分天然培养基合成培养基半合成培养基天然培养基天然培养
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