微生物培养基简介

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微生物学研究需要在实验室中提供不同种类的细菌、酵母或病毒。诸如发酵、蛋白质和疫苗生产等大规模流程,需要大量处于生理活性状态的细菌。因此,各种应用需要合适的营养培养基,其提供适当的生化环境并保持微生物的所有特征。

任何微生物培养基都应包括营养源、能量源、必需矿物质、缓冲剂和pH指示剂。有时它们还包括选择性试剂和固化剂。专性寄生虫(例如噬菌体)可以在也含有宿主细菌的营养培养基中培养。

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,主要是蛋白胨和肉类提取物的混合物。
  • 能源来源 — 碳水化合物的来源,主要是葡萄糖。
  • 必需矿物质 — 微量和大量矿物质的来源,主要存在于蛋白胨和肉类提取物中。
  • 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 —— 通过颜色变化表明培养基pH值变化的试剂,多为酚红。
  • 选择性试剂 — 仅允许特定细菌生长的试剂,比如抗生素、亚碲酸盐、叠氮化物和胆汁盐等。
  • 固化剂 — 将培养基保持在固态或半固态的试剂(如果需要),虽然有时使用明胶,但广泛使用的固化剂是琼脂。
  • 可以将特定物质(如生长因子、酶)掺入特定细菌的培养基中。

 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;常用于分子生物学研究实验室中的各种细菌的分离和培养。
  • 复合培养基:含有多种营养成分的混合物;氨基酸来源的确切组成没有定义。实例包括巧克力琼脂、MacConkey琼脂、Lowenstein-Jensen培养基。
  • 成分确定的培养基:包含某些细菌所需的已知和确定的碳和氮源。
  • 特殊培养基:含有特定物质,促进苛养细菌生长,阻止有害细菌的生长,或含有区分不同细菌类型指示物。

 Sigma的微生物培养基

Sigma-Aldrich提供一系列微生物培养基,用于培养细菌、酵母和噬菌体。

LB培养基:溶原性肉汤或LB是培养大肠杆菌最受欢迎和最常用的培养基。它首先由Bertani G创建,用于培养志贺氏菌指示菌株。LB是含有蛋白胨、酵母提取物、NaCl和琼脂(用于固体培养基)的营养丰富的培养基。根据NaCl的浓度,LB培养基可分类如下:

LB-Miller:含有10 g/L蛋白胨,5 g/L酵母提取物,10 g/L NaCl(和15 g/L琼脂用于固体培养基);适合常规的大肠杆菌培养

LB-Lennox:含有10 g/L蛋白胨,5 g/L酵母提取物,5 g/L NaCl(和15 g/L琼脂固体培养基);适用于培养对盐敏感的大肠杆菌菌株

LB-低盐:含有10 g/L蛋白胨,5 g/L酵母提取物,0.5 g/L NaCl(和15 g/L琼脂用于固体培养基);适用于培养需要低盐条件生长的大肠杆菌菌株

  • LB培养基适用于大肠杆菌菌株的非选择性培养,用于克隆、生产DNA、质粒DNA和重组蛋白。如果添加适当的抗生素,它也适用于选择性培养。含有或不含抗生素的无菌LB琼脂板也可用于选择性培养抗生素抗性的大肠杆菌菌株。

最低盐(M9)培养基:M9培养基含有必需盐和氮。它含有33.9 g/L Na2HPO4.7H2O,15 g/L KH2PO4,5 g/L NH4Cl和2.5 g/L NaCl;适用于重组大肠杆菌菌株。

  • 最低盐(M9)培养基适用于大肠杆菌菌株的非选择性培养,用于克隆、生产DNA、质粒DNA和重组蛋白。如果添加适当的抗生素,它也适用于选择性培养。

极品肉汤:极品肉汤是一种营养丰富的培养基,可以在更短的时间内有更高的细菌产量。它含有23.6 g/L酵母提取物,11.8 g/L胰蛋白胨,9.4 g/L K2HPO4 和2.2 g/L KH2PO4

  • 极品肉汤(改良型)适用于大肠杆菌菌株的非选择性培养,用于克隆和高产量生产DNA、质粒DNA和重组蛋白。如果添加适当的抗生素,它也适用于选择性培养。

EnPresso™ B生长系统:EnPresso™ B生长系统是缓冲盐、氨基酸、碳源和多糖的专利配方。

  • 与传统培养基相比,EnPresso™ B生长系统的蛋白质产量至少增加5倍。

SOB培养基:SOB培养基含有比LB培养基更高的蛋白胨、氨基酸和肽。其含有20 g/L胰蛋白胨,5 g/L酵母提取物,2.4 g/L MgSO4,0.5 g/L NaCl和0.186 g/L KCl。

  • Hanahan肉汤(SOB培养基)可以制备高效感受态细胞。

SOC培养基:SOC培养基是添加了葡萄糖的改良SOB培养基。在葡萄糖存在下,利用其他糖的细胞过程被抑制。可能影响宿主细胞生理学的重组蛋白的表达受到抑制,从而导致高效转化反应。SOC培养基含有20 g/L胰蛋白胨,5 g/L酵母提取物,4.8 g/L MgSO4,3.603 g/L右旋糖,0.5 g/L NaCl和0.186 g/L KCl。

  • SOC培养基可实现感受态细胞的高效转化。

2X YT培养基:与典型的LB培养基相比,2X YT培养基含有两倍浓度的酵母提取物。它有助于较长生长期的高密度细胞的生长和维持。它含有16 g/L胰蛋白胨,10 g/L酵母提取物和5 g/L NaCl。

  • 2X YT培养基适用于非选择性培养M13噬菌体和大肠杆菌菌株,用于克隆、生产DNA、质粒DNA和重组蛋白。如果添加适当的抗生素,它也适用于选择性培养。

NZCYM肉汤:NZCYM肉汤是营养丰富的肉汤,含有氨基酸、多肽、维生素,盐浓度低。它含有10 g/L胰蛋白胨,5 g/L酵母提取物,5 g/L NaCl,1 g/L酪蛋白氨基酸和1 g/L MgSO4

  • NZCYM肉汤适用于λ噬菌体和大肠杆菌菌株的非选择性培养,用于克隆、生产DNA、质粒DNA和重组蛋白。如果添加适当的抗生素,它也适用于选择性培养。

酵母氮基:酵母氮基是营养丰富的培养基,含有氮、维生素、微量元素和盐。它作为基本营养培养基,参与涉及酵母培养的大多数发酵反应。

  • 添加和不添加氨基酸的酵母氮基分别用于酵母培养和基于氨基酸和碳需求的分类。

NZAmine® 肉汤:NZAmine® 肉汤是营养丰富的培养基,含有氨基酸、多肽、维生素,盐浓度低。它含有10 g/L胰蛋白胨,5 g/L NaCl和1 g/L MgSO4

  • NZAmine® 肉汤适用于λ噬菌体的生长。

 Sigma的微生物培养基 — 选择指南

 

产品编号 名称     形式   制备说明
细菌性培养基
L2542 LB – Miller 液体 即用型
L3522 粉末 在1 L水中混合25 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
L3147 含有琼脂的粉末 在1 L水中混合40 g,加热至溶解,使用前高温高压灭菌并冷却。
L5667 即用型
L0168
L0543
L0418
L8795
L3022 LB – Lennox 粉末 在1 L水中混合20 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
L2897 含有琼脂的粉末 在1 L水中混合35 g,加热至溶解,使用前高温高压灭菌并冷却。
L7275 片剂 每片1.2 g片剂混合48.3 mL水,使用前高温高压灭菌并冷却。
L7025 含有琼脂的片剂 每片1.68 g片剂混合48.3 mL水,使用前高温高压灭菌并冷却。
L7658 EZMix™ 在1 L水中混合20.6 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
L7533 EZMix™ ,含琼脂 在1 L水中混合35.6 g,加热至溶解,使用前高温高压灭菌并冷却。
L5542 即用型
L9234 液体 即用型
L3397 LB – 低盐 粉末 在1 L水中混合15.5 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
L3272 含有琼脂的粉末 在1 L水中混合30.5 g,加热至溶解,使用前高温高压灭菌并冷却。
L9233 液体 即用型
M6030 最低盐 (M9) 粉末 在1 L水中混合56.4 g,得到5X原液;使用前高温高压灭菌,冷却,并稀释至1X。
M9956 液体 即用型
T5574 极品肉汤 — 改良型 液体 即用型
T9179 EZMix™ 在1 L水中混合48.2 g,添加4 mL甘油;使用前高温高压灭菌并冷却。
B11001 EnPresso B 片剂 将片剂加入水中,摇晃溶解。
B11101 EnPresso B无动物成分的培养基 片剂 将片剂加入水中,摇晃溶解。
B21201 EnPresso B已知成分的无氮培养基 片剂 将片剂加入水中,摇晃溶解。
H8032 Hanahan肉汤(SOB培养基) 粉末 在1 L水中混合28 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
H9950 液体 即用型
S1797 SOC培养基 液体 即用型
Y1003 2X YT培养基 液体 即用型
Y2377 粉末 在1 L水中混合31 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
Y2627 EZMix™ 在1 L水中混合31.6 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
N3643 NZCYM肉汤 粉末 在1 L水中混合22 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
N6905 EZMix™ 在1 L水中混合22.6 g,使用前高温高压灭菌并冷却。
N9920 液体 即用型
酵母培养基
Y1250 含氨基酸的酵母氮基 粉末 混合6.7 g于100 ml水中,加入5 g葡萄糖,得到10X原液;过滤器除菌,使用前用无菌水稀释至1X。
Y0626 不含氨基酸的酵母氮基 混合6.8 g于100 ml水中,加入5 g葡萄糖和5-10 mg适当氨基酸,得到10X原液;过滤器除菌,使用前用无菌水稀释至1X。
噬菌体培养基
N3518 NZ Amine® 肉汤 粉末 在1 L水中混合16 g,使用前高温高压灭菌并冷却。


材料

     

参考文献