不同的研究目的需要不同种类的培养基。例如,对于细胞的生化实验,需要使用无血清(serum-free)培养基,以避免血清中对实验结果造成的干扰;而在进行免疫细胞培养时,需要使用低血清(low-serum)培养基,以保证免疫活性。此外,在一些特定的研究领域中,需要使用小份量培养基、无菌培养基或其他特殊处理的培养基。实验室的环境也会对培养基的选择产生影响。例如,高温、高湿度或高气压等极端环境下,需要选择相应的抗旱、抗热或抗氧化的培养基,以确保实验的成功。此外,在空气中存在大量的微生物和气溶胶时,为避免微生物的污染,需要使用低菌量的培养基或实验室级别的干扰者。人工合成基因可以在特定的培养基中得到表达,需要选择含有适当营养物质的培养基。Stainer and Scholte液体培养基
干粉培养基是指干燥形态的培养基,通常需要加入适量的水或其他溶液以制成使用液体。干粉培养基通常包括可溶性和不溶性成分两种。其中可溶性成分为微生物和细菌等生物的生长提供必要的营养,而不溶性成分则为细胞提供支撑和保护作用。常见的干粉培养基包括TrypticSoyBroth(TSB)培养基、LB培养基、NutrientBroth(NB)培养基等。这些培养基通常需要在pH7.0-7.4之间保持稳定的酸碱度,并在适宜的温度和湿度下保存以确保培养基的质量。液体培养基通常是以水为基础配制而成的,或加入适量的薄荷醇等物质以调节酸碱度和渗透压等。与干粉培养基不同的是,液体培养基通常较少使用不溶性物质,而是依赖于水的流动性和原生质体膜的稳定性。液体培养基制备起来相对容易,且通常不需要使用过多的手段和工具即可获得较好的培养基。常见的液体培养基包括TSB液体培养基、LB液体培养基、Hanks培养基等。伊红美蓝琼脂(EMB)某些培养基会在特定环境下产生特定的表型变化,例如MacConkey培养基生成红色菌落表示肠道杆菌的存在。
干粉培养基在制备时需要先和水或其他液体混合,然后通过加热灭菌的方式进行消毒。在此之后,干粉培养基中的微生物都已经被有效地杀死。但是,如果在制备过程中或存储时破坏了其消毒状态,就可能对实验的结果产生负面的影响。因此,为了保证干粉培养基的消毒状态,通常也需要进行消毒处理。消毒干粉培养基的方法有许多种,比较常见的方法是用酒精喷雾消毒和紫外线消毒。使用酒精喷雾可以有效地消灭表面上的细菌和病毒,但是对于深层的细菌和孢子等微生物则不具有很好的杀菌作用。因此,对于已经受到外界环境污染的干粉培养基,通常还需要通过其他消毒手段进行消毒,以有效杀死内部细菌和病毒等。
培养基在医学上也有着普遍的应用。病原微生物的病理生理学研究和临床医疗常常需要使用培养基。例如,在病原体研究中,医学实验室常常要利用各种培养基技术来分离和鉴定病原体、判断病原体对药物的敏感性和抗药性、以及预测疾病的发展和蔓延趋势等。培养基还在食品、环境、制药等领域中得到普遍应用。食品中常常需要检测生菌和检验产品的污染,环境中也需要快速监测和诊断各种细菌和病毒等微生物因素。制药行业则需要选择较适合的培养基,以提高某种微生物的产量和制备质量等。在无菌条件下制备培养基是保证细菌培养成功的必要条件。
干粉培养基的组成:干粉培养基通常由基础草料、营养(或培养)成分、缓冲剂、指示剂、氨基酸、维生素和其他有机化合物等组成。具体成分的选择和比例取决于所需培养的微生物类型和生长条件。基础草料通常由各种蛋白质来源(如动物肌肉、黄豆、酵母等)组成,提供微生物生长所需的碳、氮、磷、硫、镁、铁等元素。营养(或培养)成分则包括转化碳源、氮源、磷酸盐、微量元素等,是培养基的主要能量源和合成原料。缓冲剂用于维持培养基的 pH 值稳定,适当的 pH 值对于微生物生长和代谢至关重要。指示剂常用于检测微生物在培养基中的生长和代谢情况,如酚红、溴蓝、氧化亚铁等。氨基酸和维生素等是微生物在生长过程中所需的营养物质,能够促进微生物的代谢和生长。常用的富营养培养基包括麦康奈尔培养基和肉膏葡萄糖琼脂培养基。酵母氨基酸缺陷型合成琼脂培养基尿嘧啶/亮氨酸/色氨酸缺陷)
牛肉精蛋白胨培养基是常用的富营养培养基,适用于快速生长的微生物。Stainer and Scholte液体培养基
干粉培养基是一种在体积很小的瓶子里包含了原材料、微量元素和保持pH缓冲液的粉末状态培养基。因其干燥的特点,具有很长时间的保存期限,在良好的保存环境下,可以达到数年乃至十年的保存。这使得干粉培养基非常适合涉及多个实验、多个批次的工作。干粉培养基只需要在配制时加入一定的水,就可以得到所需的液体培养基,降低了配制的难度和操作的复杂度。这种方法避免了由于不同配制批次需要不同的调整,从而导致实验结果的上下波动的情况。干粉培养基的优点之一是可以自由调整,根据需要添加不同的成分,达到特定实验目的的需要。例如,添加具有特定作用的内分泌物质,如去氧地酸、细胞因子等,可以促进细胞增殖或发育。此外,通过添加一些抑菌物质,如维生素或其他抑菌剂,可以有效地抑制不需要的微生物污染。Stainer and Scholte液体培养基