如何选用和设计微生物培养基

⑴ 针对某一些新的微生物,如何设计合适的培养基

一般步骤是：1、计算
2、称量药品，如牛肉膏、蛋白胨；
3、溶化 按照顺利加入，防治沉淀产生；对于可溶性淀粉，先用少量冷水调成糊状，再放入沸水中。琼脂溶化温度96℃，凝固温度~40 ℃。
4、调pH值
5、分装
6、加塞；
7、包扎：注明培养基的名称、组别、配制日期；
8、灭菌 。0.1MPa，121℃，灭菌20min即可。
9、搁置斜面：斜面长度不超过试管高度的1/2左右为宜；
10、无菌检查

⑵ 在选择性培养微生物的过程中,选择性培养基的选择应该遵循怎样的原则

用选择培养基分离微生物的方法可以归纳为：一个中心,两项原则,四种途径.
一、一个中心
每种微生物的生长都需要适宜的环境.分离出特定微生物,就是利用某种特定的物理、化学或生物环境让该微生物能生长,而其他微生物的生长被抑制或阻止.因此,利用选择性培养基分离特定微生物,其中心应围绕：允许某种特定微生物生长,抑制或阻止其他微生物生长.
二、两项原则
1.投其所好：所需的分离对象对某种营养物有一特殊的“嗜好”,而其他微生物则不需要,甚至还可能很“讨厌”,如果在培养基中专门加入该营养物,就可使原先极少量的筛选对象很快在数量上接近或超过原试样中其他占优势的微生物,以达到富集或增殖分离对象的目的.
2.取其所抗：所需的分离对象对某种抑菌物质具备特有的抗性,而其他微生物则没有这种能力,那么在培养基中加入这种抑菌剂,经过培养后,使得对抑制剂敏感的其他微生物生长受抑制,而具有抗性的特定对象则会大量增殖,从而达到分离特定微生物的目的.
三、四种途径
1.扣除某些营养物质.
如培养基的营养成分中不含有蛋白胨、尿素、铵盐、硝酸盐等化合氮,形成缺氮培养基,但因空气中含有游离的N,则可以用于培养自生固氮菌（如圆褐固氮菌）；如培养基中不加葡萄糖、麦芽糖、淀粉等有机碳源,则可以培养以CO2为碳源的自养型微生物（如蓝细菌、硝化细菌等）.
2.添加某些营养物质.
如在培养基中加入一些特殊的碳源或氮源,可以分离出特定的微生物.如只加入纤维素（以纤维素为唯一碳源）可以富集、增殖能合成纤维素酶的微生物（纤维堆囊菌）；以石蜡油（或直接用原油）作为唯一碳源可以用来富集、增殖分解石油的微生物（芽孢杆菌属的Ptr15菌）；再如用甘露醇用来富集自生固氮菌,以及用较浓的糖液来富集酵母菌,等等.
3.利用特殊理化环境.
如分离出古细菌中的极端嗜热菌,就可以将培养基置于100℃左右的高温环境中；分离出厌氧型微生物（如乳酸菌）,则需要将培养基置于无氧环境中；分离出自养型微生物（如蓝细菌）,则需要充足的光照条件；分离极端嗜盐菌则可以将培养基的NaCl浓度配制成3～4mol/L；分离出比较耐酸的微生物（如红曲霉菌）,可以在培养基中加入一定量的醋酸或明矾水调节酸度,等等.
4.加入抑制性物质.
如加入放线菌酮可以将混合菌中的真菌去除,而能选择出一般的细菌；加入四环素、氯霉素等抗生素可以将混合菌中的细菌去除,而选择出酵母菌或霉菌等真菌；加入青霉素可以将混合菌中的真细菌去除,而选择出古细菌；加入胆汁酸可以筛选出肠道微生物、加入叠氮化钠（可以去除曲霉、加入山梨酸可以去除芽孢杆菌,等等.

⑶ 如何根据微生物的类型选择培养基

凡是能从无机碳开始自行合成个体细胞中有机碳化合物的生物，视为自养的，因为是自力更生，自给自足的，反之，凡是缺少任何一种含碳有机物就无法生活的生物，则称为异养生物。你看上述培养基，期间没有任何的含碳有机物，说明能利用此培养基的生物一定是以来空气中二氧化碳生活的。因此属于自养微生物。

⑷ 微生物培养基配制的最基本原则

1、选择适宜的营养物质

总体而言，所有微生物生长繁殖均需要培养基含有碳源、氮源、无机盐、生长因子、水及能源，但由于微生物营养类型复杂，不同微生物对营养物质的需求是不一样的，因此首先要根据不同微生物的营养需求配制针对性强的培养基。自养型微生物能从简单的元机物合成自身需要的糖类、脂类、蛋白质、核酸、维生素等复杂的有机物，因此培养自养型微生物的培养基完全可以(或应该)由简单的无机物组成。例如，培养化能自养型的氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxdans)的培养基组成见表3.9。在该培养基配制过程中并末专门加入其他碳源物质，而是依靠空气中和溶于水中的CO2为氧化硫硫杆菌提供碳源。就微生物主要类型而言，有细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、原生动物、藻类及病毒之分，培养它们所需的培养基各不相同。在实验室中常用牛肉膏蛋白胨培养基(或简称普通肉汤培养基)培养细菌，用高氏I号合成培养基培养放线菌，培养酵母菌一般用麦芽汁培养基，培养霉菌则一般用查氏合成培养基。
2、营养物质浓度及配比合适

培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物质浓度过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能对微生物生长起抑制作用，例如高浓度糖类物质、无机盐、重金属离子等不仅不能维持和促进微生物的生长，反而起到抑菌或杀菌作用。另外，培养基中各营养物质之间的浓度配比也直接影响微生物的生长繁殖和(或)代谢产物的形成和积累，其中碳氮比(C/N)的影响较大。严格地讲，碳氮比指培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也指培养基中还原糖与粗蛋白之比。例如，在利用微生物发酵生产谷氨酸的过程中，培养基碳氮比为4/l时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；当培养基碳氮比为3/l时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。再如，在抗
生素发酵生产过程中，可以通过控制培养基中速效氮(或碳)源与迟效氮(或碳)源之间的比例来控制菌体生长与抗生素的合成协调。
3、控制pH条件
培养基的pH必须控制在一定的范围内，以满足不同类型微生物的生长繁殖或产生代谢产物。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，一般来讲，细菌与放线菌适于在pH7～7.5范围内生长，酵母菌和霉菌通常在pH4.5～6范围内生长。值得注意的是，在微生物生长繁殖和代谢过程中，由于营养物质被分解利用和代谢产物的形成与积累，会导致培养基pH发生变化，若不对培养基pH条件进行控制，往往导致微生物生长速度下降或(和)代谢产物产量下降。因此，为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加入pH缓冲剂，常用的缓冲剂是一氢和二氢磷酸盐(如KH2PO4 和K2HPO4)组成的混合物。K2HPO4溶液呈碱性，KH2PO4溶液呈酸性，两种物质的等量混合溶液的pH为6.8。当培养基中酸性物质积累导致H+浓度增加时，H+与弱碱性盐结合形成弱酸性化合物，培养基pH不会过度降低；如果培养基中OH-浓度增加，OH-则与弱酸性盐结合形成弱碱性化合物，培养基pH也不会过度升高。但KH2PO4 和K2HPO4缓冲系统只能在一定的pH范围(pH6.4～7.2)内起调节作用。有些微生物，如乳酸菌能大量产酸，上述缓冲系统就难以起到缓冲作用，此时可在培养基中添加难溶的碳酸盐(如CaCO3)来进行调节，CaCO3难溶于水，不会使培养基pH过度升高，但它可以不断中和微生物产生的酸，同时释放出CO2，将培养基pH控制在一定范围内。在培养基中还存在一些天然的缓冲系统，如氨基酸、肽、蛋白质都属于两性电解质，也可起到缓冲剂的作用。
4、控制氧化还原电位(redoxpotential)
不同类型微生物生长对氧化还原电位(F)的要求不一样，一般好氧性微生物在F值为+0.1V以上时可正常生长，一般以+0.3一+0.4V为宜，厌氧性微生物只能在F值低于+0.1V条件下生长，兼性厌氧微生物在F值为+0.1V以上时进行好氧呼吸，在+0.1V以下时进行发酵。F值与氧分压和pH有关，也受某些微生物代谢产物的影响。在pH相对稳定的条件下，可通过增加通气量(如振荡培养、搅拌)提高培养基的氧分压，或加入氧化剂，从而增加F值；在培养基中加入抗坏血酸、硫化氢、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等还原性物质可降低F值。
5、原料来源的选择
在配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成分，特别是在发酵工业中，培养基用量很大，利用低成本的原料更体现出其经济价值。例如，在微生物单细胞蛋白的工业生产过程中，常常利用糖蜜(制糖工业中含有蔗糖的废液)、乳清(乳制品工业中含有乳糖的废液)、豆制品工业废液及黑废液(造纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆)等都可作为培养基的原料。再如，工业上的甲烷发酵主要利用废水、废渣作原料，而在我国农村，已推广利用人畜粪便及禾草为原料发酵生产甲烷作为燃料。另外，大量的农副产品或制品，如鼓皮、米糠、玉米浆、酵母浸膏、酒糟、豆饼、花生饼、蛋白胨等都是常用的发酵工业原料。
6、灭菌处理
要获得微生物纯培养，必须避免杂菌污染，因此对所用器材及工作场所进行消毒与灭菌。对培养基而言，更是要进行严格的灭菌。对培养基一般采取高压蒸汽灭菌，一般培养基用1.05kg/cm2，121.3℃条件下维持15～30min可达到灭菌目的。在高压蒸汽灭菌过程中，长时间高温会使某些不耐热物质遭到破坏，如使糖类物质形成氨基糖、焦糖，因此含糖培养基常在0.56kg/ cm2，112.6℃15～30min进行灭菌，某些对糖类要求较高的培养基，可先将糖进行过滤除菌或间歇灭菌，再与其他已灭菌的成分混合；长时间高温还会引起磷酸盐、碳酸盐与某些阳离子(特别是钙、镁、铁离子)结合形成难溶性复合物而产生沉淀，因此，在配制用于观察和定量测定微生物生长状况的合成培养基时，常需在培养基中加入少量螯合剂，避免培养基中产生沉淀，常用的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)。还可以将含钙、镁、铁等离子的成分与磷酸盐、碳酸盐分别进行灭菌，然后再混合，避免形成沉淀；高压蒸汽灭菌后，培养基pH会发生改变(一般使pH降低)，可根据所培养微生物的要求，在培养基灭菌前后加以调整。在配制培养基过程中，泡沫的存在对灭菌处理极不利，因为泡沫中的空气形成隔热层，使泡沫中微生物难以被杀死。因而有时需要在培养基中加入消泡沫剂以减少泡沫的产生

⑸ 微生物培养基的选择

是按照微生物生长的营养需求及其相互比例配制的。牛肉膏和蛋白胨提供微生物生长所需的蛋白质、核酸和维生素、无机盐（微量元素），琼脂只为培养基提供半固体的支撑结构，不提供微生物生长的营养。
有时，也根据所培养的微生物的特殊需要配制培养基，如特别提供某种营养素，或专门缺乏某种营养素，使微生物得以鉴别、分离。

⑹ 什么是培养基简述选用和设计培养基的原则和方法

培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素，用于单种微生物培养和鉴定。
（一）四个原则

1．目的明确在设计新培养基前，首先要明确配制该培养基的目的，例如，要培养何菌？获何产物？用于实验室作科学研究还是用于大规模的发酵生产？作生产中的“种子”，还是用于发酵？等等。
2．营养协调
3．物理化学条件适宜
4．经济节约
（二）四种方法

1．生态模拟 在自然条件下，凡有某微生物大量生长繁殖的环境，则可认为该处一定具备该微生物生长繁殖所必需的营养和其他条件。因此，就可以模拟该天然基质或直接取用该天然基质（经过灭菌）来培养相应的微生物。在实践中，的确可以利用生态模拟的办法来配制各类“初级的”天然培养基。例如，可用肉汤、鱼汁来培养多种细菌；用水果汁来培养各种酵母菌；用润湿的麸皮、米糠来培养多种霉菌；用米饭或面包来培养根霉；用肥土来培养放线菌；以及用玉米芯来培养脉孢菌（Neurosporaspp.），等等。

2．查阅文献 一个科学工作者决不能事事都依靠直接经验。多查阅、分析和利用一切文献资料上的对自己直接或间接有关的信息，对设计有自己特色的培养基配方有着重要的参考价值。

3．精心设计 在设计、试验新配方时，常常要进行各项因素的比较或反复试验，因此，工作量是很大的。为了提高工作效率，应努力借助优选法或正交试验设计法等行之有效的数学工具。

4．试验比较 要设计一种优化的培养基，在上述三个方法的基础上，最终还得通过实际试验和比较来加以确定。试验的规模一般都遵循由定性到定量、由小而大地逐步扩大的原则。例如，可先在培养皿上作生长谱试验（auxanographicmethod），然后进行摇瓶培养试验，再进行台式发酵罐试验，最后才扩大到试验型发酵罐和生产型发酵罐的规模。

生长谱试验的基本操作是这样的：如果我们要试的是某一微生物的碳源，则先准备一个不加碳源的琼脂培养基，待融化并冷却至45℃左右时，混入供试菌悬液，摇匀后倒成琼脂平板，俟其凝固后，将待试碳源一一用小镊子夹取少许并整齐地放在平板上。经温箱培养适当时间后，凡在某碳源周围出现该菌的“生长圈”者，即为它可利用的碳源。用同样原理也可寻找合适氮源和生长因子。

⑺ 关于微生物培养基的问题

第一个问题，培养基的选择和菌株的营养特性很有大关系，或者说和它的代谢有很大关系。针对你说的例子，我给你解释如下：
霉菌可以产生分解多糖的酶，所以可以用蔗糖，有时候还可以用淀粉；酵母菌只能进行有氧发酵和无氧发酵，它的起始物质都是葡萄糖，这也是在酿酒过程中必须进行糖化的原因，也就是利用霉菌的分解作用，将一些多糖分解为葡萄糖等单糖供酵母菌发酵。同样的，霉菌的生活环境就是腐殖物，它们能够合成分解蛋白质的酶，将植物蛋白质分解供给自身生长需要；这里的肉汤培养基往往用来培养一些对营养要求比较高的菌株，像大肠杆菌就不需要用。
第二个问题，固态培养基往往是些麸皮，高粱粉和大豆粉。
总之一句话，我们养微生物就是模拟它的自然生长环境，尽量的提供给它的原始状态下的条件，使其快速生长。再举个例子吧，在培养流感病毒时，使用鸡胚做培养基，还有的需用幼年动物的内脏。说的比较乱，我一个字一个字的敲进去的，很累的，满意的话别忘了采纳啊。

⑻ 培养微生物培养基应具备哪些条件为什么

培养微生物培养基具备的条件及原因：

1、碳源

即提供微生物菌种的生长繁殖所需的能源和合成菌体所必需的碳成分，同时提供合成目的产物所必须的碳成分。常见的来源主要有糖类、油脂、有机酸、正烷烃等。工业上常用的糖类主要包括：葡萄糖、糖蜜（制糖生产时的结晶母液）、淀粉等。

2、氮源

氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。有机氮源和无机氮源应当混合使用，在发酵早期应使用容易利用易同化的氮源，即无机氮源；到了中期，菌体的代谢酶系已形成，则利用蛋白质。

3、无机氮源

无机氮源主要包括铵盐、硝酸盐和氨水。微生物对它们的吸收快，所以也称之谓迅速利用的氮源。但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化。

无机氮源被菌体作为氮源利用后，培养液中就留下了酸性或碱性物质，这种经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生理酸性物质，如硫酸铵；若菌体代谢后能产生碱性物质的则此种无机氮源称为生理碱性物质，如硝酸钠。正确使用生理酸碱性物质，对稳定和调节发酵过程的pH有积极作用。

(8)如何选用和设计微生物培养基扩展阅读：

培养基设计的基本步骤：

1、根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定可能的培养基成分。

2、通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分。

3、当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。这些实验往往基于多因子实验，包含均匀设计、正交实验设计、响应面分析等。

⑼ 微生物培养基的配制原则有哪些（望详解）

培养基的制备和质量控制－培养基的制备
培养基是微生物测定的基础，培养基的质量因而成了保证微生物实验成功的关键。培养基的制备、合理的贮存、培养基的质量检验，能确保提供持续高质量的培养基。在按照可接受的来源和标准中的配方制备培养基的过程中，重要的是选择正确的培养基和成分。与脱水和制备好的培养基一起的还常常伴有供应商的配方和说明。因为不同的培养基可能有不同的制备要求（如：加热、填加物、
ph值的调节等），按照说明确保制备可接受的培养基是重要的。一份描述效期和建议贮存条件的COA是同制备好的培养基一起的，同时附有用于培养基的促生长试验和灵敏度测试的菌种。
水普遍用于微生物培养基的稀释。纯化水是最常用的，但是在有些情况下，也用去离子水和蒸馏水。稀释用水的体积应该记录。
使用脱水培养基和培养基组分来制备培养基时要准确称量。使用己校正的具有适合的称量范围的天平。使用清洁的容器和工具，防止配方中带入外来物质，改变培养基的最终组成。称量也应该记录。
脱水培养基先在水中分散，并完全溶解和灭菌。如果必要可以加热使溶解,但要防止过度加热，因为所有的培养基或多或少有对热敏感的。用于培养基制备的设备应适于加热控制，持续搅拌，溶质混合。培养基变黑（梅特拉反应和非酶的棕色着色剂）通常显示过度加热。当需要向培养基中添加补充物时，添加后应充分混合。
制备好的培养基应放在清洁无菌的玻璃器具中，也可以加入抑制性物质。抑制性物质可以由器具清洁时产生也可由先前贮存在此器具的物质产生。必须确保清洁过程能有效去除残留和异物，确保清洁剂用纯化水充分清洗。参见《1051玻璃器具的清洗》。
培养基的灭菌应根据供应商提供的参数或用户自己的验证。买来的制备好的培养基应提供其使用的灭菌方法的文件。理想的供应商应提供培养基的灭菌保证水平（SAL），此水平是依靠公认的生物指示剂确定的。湿热高压灭菌是首选的灭菌技术，除了一些为避免培养基中的热敏物质遭到破坏而采用的煮沸方法。通过过滤灭菌对有些配方也是合适的。
培养基的灭菌方法、灭菌条件的效果应通过培养基的灭菌和促生长试验来验证。另外，如果通过湿热灭菌，灭菌周期应经过验证，对选择合适的负载和体积来确保合适的热分布。通常供应商建议采用一个已校正过的灭菌高压锅，在121°灭菌15分钟。通常指培养基达到温度的时间。当灭菌锅负载结构影响加热的速度是时，越多的负载就需要越长的灭菌周期。然而，灭菌的时间取决于培养基的体积和高压锅的负载。灭菌周期中，当温度是慢慢上升时，可能导致培养基的过度加热。因此，必须仔细确认能达到最小的SAL要求的灭菌周期，在过度加热时，抑制培养基降解的趋势。在流体循环完成后，不主张放冷后的培养基中放在灭菌锅中贮存，因为这样可能破坏培养基。不合适的加热或灭菌（对买来的培养基或是内部制备的培养基）可能导致颜色的不同变化，不透明，改变培养基的规格，或是PH发生漂移（与供应商的提议范围）。
通过无菌技术为测试制备的每一批培养基其PH在放冷至室温（25°）后，都应测定。一个扁平的pH计用于培养基表面pH值的测定，浸入式的pH计用于液体的测定。各供应商提供的培养基的pH应该在规定的±0.2的范围内，除非通过验证得到更宽的范围。
制备培养基应对培养皿和试管进行适当如下的检查：
有裂纹的容器和盖子；
容器内不同的填充体积；
有裂纹容器内可导致脱水的结果或是固体培养基表面起皱；
溶血；
额外黑或颜色改变；
可能过冷引起的结晶；
过量的气泡；
微生物的污染；
氧化显示的情况；
批号、效期的检查和记录；
培养基的灭菌。

⑽ 在实际生产中如何选择和配制培养基

培养基的选择：

不同的微生物对培养基的需求是不同的，因此，不同微生物培养过程对原料的要求也是不一样的。应根据具体情况，从微生物营养要求的特点和生产工艺的要求出发，选择合适的营养基，使之既能满足微生物生长的需要，又能获得高产的产品，同时也要符合增产节约、因地制宜的原则。

1、根据微生物的特点选择培养基

用于大规模培养的微生物主要有细菌、酵母菌、霉菌和放线菌等四大类。它们对营养物质的要求不尽相同，有共性也有各自的特性。在实际应用时，要依据微生物的不同特性，来考虑培养基的组成，对典型的培养基配方需作必要的调整。

2、根据发酵方式选择培养基

液体和固体培养基各有用途，也各有优缺点。在液体培养基中，营养物质是以溶质状态溶解于水中，这样微生物就能更充分接触和利用营养物质，更有利于微生物的生长和更好地积累代谢产物。工业上，利用液体培养基进行的深层发酵具有发酵效率高，操作方便，便于机械化、自动化，降低劳动强度，占地面积小，产量高等优点。

所以发酵工业中大多采用液体培养基培养种子和进行发酵，并根据微生物对氧的需求，分别作静止或通风培养。而固体培养基则常用于微生物菌种的保藏、分离、菌落特征鉴定、活细胞数测定等方面。此外，工业上也常用一些固体原料，如小米、大米、麸皮、马铃薯等直接制作成斜面或茄子瓶来培养霉菌、放线菌。

3、从生产实践和科学试验的不同要求选择

生产过程中，由于菌种的保藏、种子的扩大培养到发酵生产等各个阶段的目的和要求不同，因此，所选择的培养基成分配比也应该有所区别。一般来说，种子培养基主要是供微生物菌体的生长和大量增殖。

为了在较短的时间内获得数量较多的强壮的种子细胞，种子培养基要求营养丰富、完全，氮源、维生素的比例应较高，所用的原料也应是易于被微生物菌体吸收利用。常用葡萄糖、硫酸铵、尿素、玉米浆、酵母膏、麦芽汁、米曲汁等作为原料配制培养基。

而发酵培养基除需要维持微生物菌体的正常生长外，主要是要求合成预定的发酵产物，所以，发酵培养基碳源物质的含量往往要高于种子培养基。当然，如果产物是含氮物质，应相应地增加氮源的供应量。除此之外，发酵培养基还应考虑便于发酵操作以及不影响产物的提取分离和产品的质量。

4、从经济效益方面考虑选择生产原料

从科学的角度出发，培养基的经济性通常是不被那么重视，而对于生产过程来讲，由于配制发酵培养基的原料大多是粮食、油脂、蛋白质等，且工业发酵消耗原料量大。

因此，在工业发酵中选择培养基原料时，除了必须考虑容易被微生物利用并满足生产工艺的要求外，还应考虑到经济效益，必须以价廉、来源丰富、运输方便、就地取材以及没有毒性等为原则选择原料。

培养基的配制原则：

培养基的配制必须提供合成微生物细胞和发酵产物的基本成分；有利于减少培养基原料的单耗，单位营养物质所合成产物数量大或产率大；有利于提高培养基产物的浓度，以提高单位容积发酵罐的生产能力。

有利于提高产物的合成速度，缩短发酵周期；尽量减少副产物的形成；减少对发酵过程中通气搅拌的影响，有利于提高氧的利用率、降低能耗；有利于产品的分离和纯化；并尽可能减少产生“三废”的物质。

当然，设计任何一种培养基都不可能面面俱到地满足上述各项要求，需根据具体情况，抓主要环节。使其即满足微生物的营养要求，又能获得优质高产的产品，同时也符合增产节约、因地制宜的原则。

发酵培养基的主要作用是为了获得预期的产物，必须根据产物特点来设计培养基。因此要求营养要适当丰富和完备，菌体迅速生长和健壮，整个代谢过程pH值适当且稳定；糖、氮代谢能完全符合高单位罐、批的要求，能充分发挥生产菌种合成代谢产物的能力。此外还要求成本降低。

1、根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基

不同的微生物所需要的培养基成分是不同的，要确定一个合适的培养基，就需要了解生产用菌种的来源、生理生化特性和一般的营养要求，根据不同生产菌种的培养条件、生物合成的代谢途径、代谢产物的化学性质等确定培养基。

2、营养成分的恰当配比

微生物所需的营养物质之间应有适当的比例，培养基中的碳氮的比例（C/N）在发酵工业中尤其重要。不同的微生物菌种、不同的发酵产物所要求的碳氮比是不同的。菌体在不同生长阶段，对其碳氮比的最适要求也不一样。培养基的碳氮比不仅会影响微生物菌体的生长，同时也会影响到发酵的代谢途径。

由于碳既作碳架又作能源，所以用量要比氮多。从元素分析来看，酵母细胞中碳氮比约为100：20，霉菌约为100：10。

一般发酵工业中培养基碳氮比约为100：（0.2～2.0），但在氨基酸发酵中，因为产物中含有氮，所以碳氮比就相对高一些。如谷氨酸发酵的碳氮比为100：（15～21），若碳氮比为100：（0.2～2.0），则会出现只长菌体，几乎不产谷氨酸的现象。

碳氮比随碳水化合物及氮源的种类以及通气搅拌等条件而异，很难确定统一的比值。一般情况下，碳氮比偏小，能导致菌体的旺盛生长，易造成菌体提前衰老自溶，影响产物的积累；碳氮比过大，菌体繁殖数量少，不利于产物的积累。

碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度高，仍能导致菌体的大量繁殖，增大发酵液粘度，影响溶解氧浓度，容易引起菌体的代谢异常，影响产物合成；碳氮比较合适，但碳源、氮源浓度过低，会影响菌体的繁殖，同样不利于产物的积累。

3、渗透压

配制培养基时，应注意营养物质要有合适的浓度。营养物质的浓度太低，不仅不能满足微生物生长对营养物质的需求，而且也不利于提高发酵产物的产量和提高设备的利用率。但是，培养基中营养物质的浓度过高时，由于培养基溶液的渗透压太大，会抑制微生物的生长。

此外培养基中的各种离子的浓度比例也会影响到培养基的渗透压和微生物的代谢活动，因此，培养基中各种离子的比例需求要平衡。

在发酵生产过程中，在不影响微生物的生理特性和代谢转化率的情况下，通常趋向在较高浓度下进行发酵，以提高产物产量，并尽可能选育高渗透压的生产菌株。当然，培养基浓度太大会使培养基黏度增加和溶氧量降低。

4、pH值

各种微生物的正常生长均需要有合适的pH值，一般霉菌和酵母菌比较适于微酸性环境，放线菌和细菌适于中性或微碱性环境。

为此，当培养基配制好后，若pH值不合适，必须加以调节。当微生物在培养过程中改变培养基的pH值而不利于本身的生长时，应以微生物菌体对各种营养成分的利用速度来考虑培养基的组成，同时加入缓冲剂，以调节培养液的pH值。

5、氧化还原电位

对大多数微生物来说，培养基的氧化还原电位一般对其生长的影响不大，即适合它们生长的氧化还原电位范围较广。但对于厌氧菌，由于氧的存在对其有毒害作用，因而往往在培养基中加入还原剂以降低氧化还原电位。

在配制培养基时，除应注意以上几条原则外，还要考虑到营养成分的加入顺序，为了避免生成沉淀而造成营养成分的损失，加入的顺序一般为先加入缓冲化合物，溶解后加入主要物质，然后加入维生素、氨基酸等生长素类的物质。