❶ 微生物培養基的碳源氮源無機鹽生長因子有哪些
培養基(medium)培養基是人工配製的適合微生物生長繁殖或積累代謝產物的營養基質。任何培養基中均需含有微生物所必需的能源、碳源、氮源、礦質元素、水和生長因素,但不同營養類型、不同種類的微生物對營養元素的要求又有很大差異。目前已使用的各種培養基都是前人經過反復實踐,比較設計的成果。
培養基的基本成分
能源、碳源:自養微生物以二氧化碳為碳源,光或無機物為能源,在無機物組成的培養基中生長。例如化能自養型的氧化硫桿菌培養基中,加入粉末狀硫為能源,以空氣中的CO2為碳源。異養微生物以有機物為碳源和能源,培養基中常需加入葡萄糖、蔗糖或麥芽糖、乳糖等單糖或雙糖,有的可利用澱粉、纖維素等多糖,或利用動物組織中的糖類。例如培養細菌常用的牛肉膏蛋白腖培養基,其中牛肉膏即為主要碳源和能源。(培養基配方見後,下同)。
氮源:自養微生物以含氮無機物銨鹽、硝酸鹽等為氮素營養,例如氧化硫桿菌以(NH4)2SO4為氮源;異養微生物以無機物銨鹽、硝酸鹽或含氮有機物為氮源。自生固氮菌利用空氣中的N2為氮素營養,其培養基中無須加入氮源,稱為無氮培養基。
礦質元素、生長因子:微生物生長繁殖需要P、K、Na、S、Mg、Ca等主要礦質元素以及Fe、Cu等微量元素,因此培養基中常加入K2HPO4、KH2PO4、MgSO4、NaCl、KCl、FeSO4等無機鹽類;生長因子主要是調節微生物代謝活動的B族維生素,常由酵母膏、肝浸出液等提供。許多天然成分的原料如牛肉膏、麥芽汁、玉米粉、豆芽汁等,含有各種無機元素和生長因子,不需另外添加。
培養基的類型 根據原料來源不同,可將培養基分為合成培養基、半合成培養基與天然培養基。
合成培養基:由化學成分已知的有機物和無機物配製而成。成分精確,重復性強。但營養局限,微生物生長緩慢。適用於菌種分離、選育、遺傳分析及生物測定等。如培養放線菌的高氏培養基、培養黴菌的察氏培養基以及各種化能自養菌培養基等。
半合成培養基:由某些天然物質與少量已知成分的化學物質配製而成。營養全面,能有效地滿足微生物對營養的需求。廣泛應用於微生物的培養。如培養細菌用的牛肉膏蛋白腖培養基,培養黴菌的土豆葡萄糖培養基,工業生產中常用的玉米粉等天然物質加無機鹽配製的各種發酵培養基等。
天然培養基:由化學成分不清楚或不衡定的天然有機物配製而成。成分復雜,但營養豐富全面。常用於實驗研究和生產。如麥芽汁培養基、玉米粉培養基,以及生產中使用的麩皮、鋸末等。
根據培養基的物理性質,可分為液體培養基、固體培養基和半固體培養基。
液體培養基:用各種營養成分加水配成,或用天然物質的浸汁(麥芽汁、豆芽汁等)製成。組分均一,適宜各類微生物的營養生長。廣泛應用於實驗研究及大規模工業生產中,有利於廣泛獲得大量菌體或代謝產物。
固體培養基:在液體培養基中加入凝固劑,或用麩皮等固體原料配製。常用的凝固劑是瓊脂(又稱瓊膠、洋菜),由石花菜等海藻中提取加工製成。市售瓊脂為條狀、片狀或粉末狀,主要成分為多聚半乳糖的硫酸酯,絕大多數微生物不能將其分解,在培養基中僅起支撐作用。其熔點約98℃,凝固點42℃,1.5~2%的水溶液在一般培養溫度下呈凝膠狀態。瓊脂固體培養基廣泛應用於微生物的分離培養、菌種鑒定和保藏。
半固體培養基:液體培養基中加入0.2~0.5%瓊脂製成。用於觀察細菌的運動、菌種鑒定及測定噬菌體的效價等。
根據培養基的用途,可分為選擇培養基、鑒別培養基、加富培養基、基本培養基等。
選擇培養基:根據某一類或某種微生物的特殊營養要求而設計的培養基,用於提高所需微生物的分離效率。如分離固氮微生物的無氮培養基、加入濾紙條或纖維素粉為碳源分離纖維分解菌的培養基。在培養基中加入某種化合物,可有效地分離出對這種化合物有抗性的微生物,例如在放線菌培養基中加入數滴10%的酚,可抑制細菌和黴菌的生長;加入一定量的青黴素、鏈黴素,可抑制細菌生長等。
鑒別培養基:根據微生物的代謝特點,在培養基中加入某種指示劑,通過顯色反應以鑒別不同的微生物。例如檢查乳製品和飲用水中是否有腸道細菌污染所用的伊紅-美藍培養基。當大腸桿菌等腸道細菌生長時,發酵培養基中的乳糖,使加入的伊紅-美藍變色,在菌落上沉積為紫黑色,並呈現金屬光澤。
培養基的制備方法 以下為常規方法,如配方中有特殊規定或要求,以配方為依據。
1.根據配方,計算各種營養成分用量。一般葯品可用普通葯物天平稱量,用量少的葯品,可按比例配成高濃度溶液,再按所需量用移液管吸取。稱好的葯品放入玻璃燒杯或搪瓷杯中。
2.在另一容器中將所需量的水(一般可用自來水,有特殊要求時需用蒸餾水)加熱,取全量的1/3左右倒入放葯品的容器中,用玻璃棒攪拌,待葯品全溶後,再將其餘熱水全部倒入。
3.若配製固體培養基,則稱取1.5~2%的瓊脂放入已溶化的營養液中,繼續加熱至瓊脂全部溶解。加熱中隨時攪拌,防止溢出或糊底。燒糊的培養基營養物質破壞,並產生有毒物質,不宜再用。
4.待溶化的培養基稍冷卻後,按配方要求調整pH值。先取10毫升培養基裝入試管中,用pH試紙測其自然pH,再用1%NaOH(或1%HCl)調至所需pH,根據用量計算,換用10%NaOH(或10%HCl)調整所配全量培養基的pH。加鹼(或酸)溶液時,應邊滴加邊攪拌,至應加量將近用完時,再次測試,最後調至要求的pH值。
5.配好的培養基,根據需要趁熱分裝至試管或錐形瓶中。分裝需用漏斗,以免瓊脂粘在管口或瓶口上。裝瓶量一般為瓶容量的1/3~1/2;裝試管一般為試管高度的1/5~1/4,以免滅菌時培養基上溢,粘濕棉塞。
6.用預先制好的棉塞塞住管口或瓶口。棉塞既有利於通氣,又有濾菌作用,故松緊、大小應適當,以免使用時影響操作(如圖)。
最後用牛皮紙或報紙包住棉塞,扎緊在瓶頸或試管上方,以免滅菌時水蒸汽沾濕棉塞或脫落。
7.滅菌後取出的固體培養基,根據需要可將試管立即斜放,冷凝後即成斜面培養基,用於菌種擴大培養及保藏;錐形瓶中的培養基,倒入無菌培養皿中,冷凝後即製成平板培養基,可用於菌種的分離、鑒定等。液體培養基冷卻後可直接根據需要接入菌種。
❷ 什麼是生長因子它包括哪些物質是否任何微生物都需要生長因子
生長因子是一類調節微生物正常生長代謝所必需,但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機物。
包括鹼基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4~C6的分枝或直鏈脂肪酸,以及需要量較大的氨基酸;而狹義的生長因子一般僅指維生素。
只有部分的微生物是需要生長因子的,並不是所有。
核酸和酶是微生物的「不動產」,不像糖會變為H2O和CO2散逸,核酸和酶即使分解也會留在培養基內,以備再用。且酶作為催化劑本來用量就很少,所以微生物的生長因子需求量非常少。
細胞因子是指在組織培養中,除了氨基酸、維生素、葡萄糖以及無機鹽等正常成分之外,可以代替培養基血清高分子物質從而促進細胞生長的物質。是具有刺激細胞生長活性的細胞因子。一類通過與特異的、高親和的細胞膜受體結合,調節細胞生長與其他細胞功能等多效應的物質。存在於血小板和各種成體與胚胎組織及大多數培養細胞中,對不同種類細胞具有一定的專一性。
❸ 求教,微生物有哪些生長因子,添加的量各是多少
A、生長因子是微生物生長不可缺少的微量有機物,正確; B、生長因子主要包括氨基酸、維生素、鹼基,B正確; C、有些微生物自身能夠合成生長因子,C錯誤; D、因為不能合成生長因子或合成量有限,所以需要添加,D正確.故選:C.
❹ 控制微生物生長繁殖的理化因子有哪些,分別簡述
答:(一)微生物的營養
微生物要求的營養物質必須包括組成細胞的各種原料和產生能量的物質,主要有:水、碳素營養源、氮素營養源、無機鹽及生長因素。
細胞的分子式:C5H7O2N(或C60H87O23N12P)。對營養的需求:好氧微生物:BOD5:N:P=100:5:1;厭氧微生物:BOD5:N:P=400:5:1。
1.水:組成部分,代謝過程的溶劑。細菌約80%的成分為水分。
2.碳源:碳素含量占細胞干物質的50%左右,碳源主要構成微生物細胞的含碳物質和供給微生物生長、繁殖和運動所需要的能量,一般污水中含有足夠碳源。
3.氮源:提供微生物合成細胞蛋白質的物質。
4.無機元素:主要有磷、硫、鉀、鈣、鎂等及微量元素。作用:構成細胞成分,酶的組成成分,維持酶的活性,調節滲透壓,提供自養型微生物的能源。磷:核酸、磷脂、ATP轉化。硫:蛋白質組成部分,好氧硫細菌能源。鉀:激活酶。鈣:穩定細胞壁,激活酶。鎂:激活酶,葉綠素的重要組成部分
5.生長因素:氨基酸、蛋白質、維生素等。
(二)溫度
各類微生物所生長的溫度范圍不同,約為5℃~80℃。此溫度范圍,可分為最低生長溫度、最高生長溫度和最適生長溫度(是指微生物生長速度最快時溫度)。依微生物適應的溫度范圍,微生物可以分為中溫性(20~45℃)、好熱性(高溫性)(45℃以上)和好冷性(低溫性)(20℃以下)三類。當溫度超過最高生長溫度時,會使微生物的蛋白質迅速變性及酶系統遭到破壞而失活,嚴重者可使微生物死亡。低溫會使微生物代謝活力降低,進而處於生長繁殖停止狀態,但仍保存其生命力。
(三)pH
不同的微生物有不同的pH適應范圍。細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH適應范圍是在4~10之間。大多數細菌適宜中性和偏鹼性(pH=6.5~7.5)的環境。廢水生物處理過程中應保持最適pH范圍。當廢水的pH變化較大時,應設置調節池,使進入反應器(如曝氣池)的廢水,保持在合適的pH范圍。
(四)溶解氧
影響生物處理效果的重要因素。好氧微生物處理的溶解氧一般以2~4mg/L為宜。
(五)有毒物質
在工業廢水中,有時存在著對微生物具有抑制和殺害作用的化學物質,這類物質我們稱之為有毒物質。其毒害作用主要表現在細胞的正常結構遭到破壞以及菌體內的酶變質,並失去活性。在廢水生物處理時,對這些有毒物質應嚴加控制,但毒物濃度的允許范圍,需要具體分析。
❺ 微生物培養基中的生長因子指哪些
指在組織培養中,除了氨基酸、維生素、葡萄糖以及無機鹽等正常成分之外,其可以代替培養基血清高分子物質的而促進細胞生長的物質。與發育因子和增殖因子為同義詞,但因在組織培養中是以細胞增殖為直接目的,所以稱增殖因素較確切。生長因子多為廣義的肽激素,有胰島素、表皮生長因素(EGF)、成纖細胞生長因素(fibroblast gfowth factor,FGF)、血小板來源增殖因素(platelet-derivedgrowth factor,PDGF)以及生長激素釋放抑制因子(somatostatin=SRIH)等。在肽激素之外,皮質醇和甲狀腺素(T3)等也屬於生長因子。在這些物質中,已知激素之外的物質可作為培養細胞生長因素已被發現,但推測也是活體的發育因子。所以認為組織培養是探索活體發育因子的良好的實驗手段。
生長因子是具有刺激細胞生長活性的細胞因子。
❻ 微生物需要的六大營養因子都是什麼
微生物需要的營養要素可分為六大類,即碳源、氮源、能源、無機鹽、生長因子和水