微生物培养基简介

微生物学研究需要能在实验室提供各种不同种类的细菌、酵母或病毒。诸如发酵、蛋白质和疫苗生产的大规模过程需要大量处于生理活性状态的细菌。因此,针对各种应用需要有能提供适当的生化环境并保持微生物所有特征的合适的营养培养基。

任何微生物培养基都应包括营养素、能量、必需矿物质、缓冲剂和pH指示剂。有时它们还包括选择剂和固化剂。专性寄生虫,如噬菌体,也可在含有宿主细菌的营养培养基中进行培养。

以下是典型微生物培养基的基本成分:

  • 营养来源 – 蛋白质、维生素、矿物质和碳水化合物的来源;主要是蛋白胨和肉提取物的混合物
  • 能量源 – 碳水化合物的来源;主要是葡萄糖
  • 基本矿物质 – 微量和大量矿物质的来源;主要存在于蛋白胨和肉提取物中
  • 缓冲剂 – 保持最佳pH值的试剂;主要是特定的氨基酸、磷酸盐、柠檬酸盐和两性离子
  • pH指示剂 – 通过颜色变化指示培养基pH值变化的试剂;主要是酚红
  • 选择剂 – 仅允许特定细菌生长的试剂;例如抗生素、亚碲酸盐、叠氮化物和胆汁盐
  • 固化剂 – 在需要时可将培养基保持在固态或半固态的试剂;广泛使用的是琼脂,尽管有时使用的是明胶
  • 特定的物质,如生长因子、酶,也可被掺入至特定的细菌培养基中

微生物培养基的类型

  • 简单或基础培养基:包括营养肉汤和蛋白胨水;在分子生物学研究实验室通常用于分离和培养各种细菌
  • 复杂培养基:含有多种营养成分的混合物;氨基酸来源的确切组成并不明确。例如巧克力琼脂、MacConkey琼脂、Lowenstein-Jensen培养基
  • 明确培养基:含有某些细菌所需的已知和明确的碳和氮源
  • 特定培养基:含有会刺激难养菌繁殖、阻止有害细菌繁殖的特定物质,或能区分不同类型细菌的指示剂
表1微生物培养基的类型

FAQ

Luria、Lennox和Miller LB配方之间的区别是什么?

LB(原称为溶原性肉汤)最初是由胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl和葡萄糖组成。不久后,葡萄糖被省略了(Miller版本),而后来NaCl含量也降低了一半(Lennox版本)。对于某些应用,甚至需要更低的盐(Luria的低盐版本)。

不同LB - Miller产品直接的区别是什么?

LB - Miller可提供多种类型以满足您的需求。不同的产品形式包括粉末和液体形式。粉末形式还可提供琼脂以轻松实现LB-琼脂平板制备。L2542(LB Miller液体)L3522(LB Miller粉末)L3147(带有琼脂的LB Miller粉末)

哪种细菌培养基最适合于我的应用?

每种肉汤都可能会很好地生长大肠杆菌,但在没有实验方法的情况下仍存在有选择肉汤的通用指南。通常:LB - Miller和LB - Lennox用于大肠杆菌的生长和维持、DNA质粒生产和蛋白质生产。Lennox配方含有某些盐敏感型选择抗生素所需的较低盐含量。LB - Luria低盐可用于需要最低可能盐含量的大肠杆菌生长或其他限制的特定应用。由于大肠杆菌在此培养基中生长较快,因此极品肉汤可用于更高产量的蛋白质和DNA质粒生产。SOB可用于蛋白质生产、DNA质粒生产和高效感受态细胞的生成。SOC可用于感受态细胞的初始生长和转化过程。

向培养基中加入镁会提高细胞密度吗?

对于并不含有镁的微生物肉汤配方,加入10-20 mM MgCl2或MgSO4可能会提高细胞密度。您还可能需要提高培养箱的摇速。

微生物培养基选择指南

表1LB培养基
表2基础盐(M9)
表3基础盐(M9)
表4极品肉汤 - 改良的
表52X YT培养基
表6NZCYM肉汤
表7酵母培养基
表8噬菌体培养基

参考文献

1.
Sambrook J, Fritsch E, Maniatis T. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 1. New York: 参考文献.
2.
Parija SC. 2012. Textbook of Microbiology & Immunology. 2. Elsevier India.
3.
Types of Growth Media Used to Culture Bacteria. [Internet].[updated 07 Aug 2016; cited 17 Jul 2020]. Available from: https://www.scienceprofonline.org/microbiology/types-culture-media-for-growing-bacteria