如果产物分子中氮元素较多，氮源也要相应增加。
发酵培养基用量很大，每天都需几十吨，因 此要尽量选用成本较低的原料，选原料时还要考 虑它对产品提取、工艺条件的影响。
3. 保种培养基
保种培养基一般营养不需很丰富。
三、培养基的配制 配料 溶解 调pH 过滤
贮存 摆斜面
灭菌 包扎 分类营养要素
（四）发酵工厂的培养基
1. 种子培养基
为了在较短时间内获得数量较多的强壮而整齐的 种子细胞，需要使用种子培养基。
种子培养基营养丰富、氮源充足，由于用量不多， 原料可使用较为精制的。
2. 发酵培养基
发酵培养基适用于合成发酵产物的培养基，
如果产物分子中以碳元素为主，发酵培养基中碳源
含量就需高些，例如谷氨酸产物；
2.参阅文献
（1）直接经验 （2）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
中国期刊网（全文数据库） 万方数据资源系统 维普数据库 生物引擎 / 生物通 / 生物桥 / /
测定氧化还原电势除用电位计外，还可在培养基 中加入化学指示剂刃天青（resazurin）进行间接测定。
在无氧条件下呈无色（Eh＝-40 mV）；
刃 在有氧条件下，其颜色与溶液的pH相关；
天 青
（中性——紫色；碱性——蓝色；酸性——红色）
在微量氧时，它呈粉红色。
以工4农.经业生济产节中约易污染环境的废弃物作为培养微生物的
它表示两种浓度不同的溶液间被一个半透性薄膜隔
开时，稀溶液中的水分子会因水势（water potentiality）
的推动而透过隔膜流向浓溶液，直到浓溶液产生的机械 压力足以使两边水分子的进出达到平衡为止，这时由浓
溶液中的溶质所产生的机械压力，即为它的渗透压值。
与微生物细胞渗透压相等的等渗溶液最适宜微生物
营养物质的浓度适宜； 营养物质之间的配比适宜；
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，反而起到抑制或杀 菌作用。
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。 link2
发酵生产谷氨酸时： 碳氮比为4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少； 碳氮比为3/1时，菌体繁殖受到抑制，谷氨酸产量则大量增加。
碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水
水 ＞ 碳源 ＞ 氮源
自养微生物，能源是日光能或还原态无机物； 异养微生物，能源就是碳源。
2. 微生物的营养类型 按微生物所需碳源和能源的性质分为四大类：
化能异养微生物（最多） 化能自养微生物 光能异养微生物 光能自养微生物
3. 微生物的营养的方式
有细胞构造的微生物营养方式都是渗透营养型。 单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团移位
微生物学
浙江工业大学生物技术系
裘娟萍 钟卫鸿 邱乐泉 汪琨
第四节 培养基
培养基（medium，复数media；或culture medium）
是指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代 谢产物用的混合营养料。（参见P91）
碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水
任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素，
例如枯草芽孢杆菌：
一般培养：肉汤培养基或LB培养基； 自然转化：基础培养基； 观察芽孢：生孢子培养基； 产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；
根据不同的工作目的，微生物不同的营养需 要，运用自己丰富的生物化学和微生物学知识来 配制最佳的培养基。
2.营养协调
微生物细胞组成元素的调查或分析，是设计 培养基时的重要参考依据。
微生物细胞内各种成分间有一较稳定的比例。
在大多数化能异养菌的培养基中，各营养要素间 在量上的比例大体符合以下十倍序列的递减规律：
要素： H2O ＞ C源+能源 ＞ N源 ＞ P、S＞ K、Mg＞ 生长因子 含量：(～10-1) (～10-2) (～10-3 ) (～10-4 )(～10-5 ) (～10-6 )
3.理化适宜
指培养基的pH值、渗透压、水活度和氧化还原 电势等物理化学条件较为适宜。
pH 渗透压和水活度 氧化还原电位
（1） pH
各大类微生物都有其生长适宜的pH范围，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。
通常培养条件：
细菌： pH 7.0~8.0 放线菌：pH 7.5~8.5 酵母菌： pH 3.8~6.0 霉菌：pH 4.0~5.8 藻类： pH 6.0~7.0 原生动物： pH 6.0~8.0
二、培养基的种类
培养基——微生物的菜谱 名目繁多、种类各异
（一）按对培养基成分的了解作分类
天然培养基 组合培养基 半组合培养基
（二）按培养基外观的物理状态作分类
液体培养基 固体培养基 半固体培养基 脱水培养基
（三）按培养基对微生物的功能作分类
基础培养基 加富培养基 增殖培养基 选择性培养基 鉴别性培养基
1.生态模拟
直接取用这类天然基质（经过灭菌）或模拟这类 自然条件，就可获得一个“初级的”天然培养基来培 养相应的微生物。
例如，用肉汤、鱼汁来培养细菌； 用果汁来培养酵母菌； 用润湿的麸皮、米糠培养霉菌； 用米饭或面包来培养根霉； 用肥土来培养放线菌； 用玉米芯来培养脉孢菌（Neurosporaspp.）等。
？ 其间的比例是合适的
绝大多数微生物都可在人工培养基上生长，只有 少数难养菌（fastidious microorganisms）至今无法 在人工培养基上生长。 link1
一、选用和设计培养基的原则和方法 （一）配制培养基的4个原则
1.目的明确
培养不同的微生物必须采用不同的培养条件； 培养目的不同，原料的选择和配比不同；
真菌需C／N比较高的培养基；（素食） 细菌（动物病原菌）需C／N比较低的培养基；（荤食）
NH3 ＞ CO(NH2)2 ＞ NH4NO3 ＞ (NH4)2CO3 ＞ (NH4)2SO4 含氮量（82％） （46％） （35％） （29.2％） （21％）
在同样重量时，在以上各氮源中含氮量以氨为最高， 尿素次之，硝酸铵和碳酸铵更次之，而硫酸铵则最低。
（1）选择适宜的营养物质
实验室的常用培养基： 细菌： 牛肉膏蛋白胨培养基（或简称普通肉汤培养基）； 放线菌：高氏1号合成培养基培养； 酵母菌：麦芽汁培养基； 霉菌： 查氏合成培养基；
实验室一般培养：普通常用培养基； 遗传研究：成分清楚的合成培养基； 生理、代谢研究：选用相应的培养基配方；
（2）营养物质浓度及配比合适
以国产原料代替进口原料，尽量减少工业成本。国 将石油产品转化成一些产值更高的高级醇、脂肪酸、 内青霉素发酵工业的迅速发展，依赖于找到了富有中国 环烷酸等化工产品和若干合成物； 特色的培养基配方，即用廉价的棉子饼（或花生饼）和 对石油产品的品质进行改良，如脱硫、脱蜡等。 白玉米粉代替玉米浆和乳糖。
（二）4种方法
水活度的定量涵义
（3）氧化还原电势（redox potential）
又称氧化还原电位，是度量某氧化还原系统中还原
剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的一种指标。 一般以Eh表示，它是指以氢电极为标准时某氧化还原
系统的电极电位值，单位是V（伏）或mV（毫伏）。
不同类型微生物生长对氧化还原电位的要求不同
好氧性微生物：+0.1伏以上时可正常生长， 以+0.3～+0.4伏为宜；
复习思考题
1. 设计一张表格，比较一下微生物6类营养要素。 2. 设计表格，比较微生物的4大营养类型。 3. 设计表格，比较四种营养物质进入细胞的方式。 4. 对培养基的种类列表表示。
下节课再见了……
难养菌（fastidious microorganisms）
是指寄生或共生的微生物， Eg.类支原体（MLO）、类立克次氏体（RLO） 和少数寄生真菌等。
（4）以简代繁
（5）某以制氮药代厂朊改进链霉素发酵液中的原有配方，设法 减去30-50%的黄豆饼粉、25%的葡萄糖和20%硫酸铵， 结（6果）以反以大而纤气提代氮高糖、了铵产盐量、。硝酸盐或尿素等一类非蛋白质或 非氨基酸廉价原料用作发酵培养基的原料，让微生物转 化（成7）菌开以体发烃蛋利代白用粮质纤或维含素氮这的种发世酵界产上物含供量人最们丰利富用的。可再生资 源酵（以生。原8石产）将料油石以大、或油“量燃天蛋土的料然白”纤及代气 ；维人“副素类洋产农的”品副食代产品替品及糖转饮质变料原为。料优来质培饲养料微、生工物业。发
厌氧性微生物：低于+0.1伏条件下生长； 兼性厌氧微生物：+0.1伏以上时进行好氧呼吸，
+0.1伏以下时进行发酵。
氧化还原电位与氧分压和pH有关, 也受某些微生物代谢产物的影响
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Eh值； 在培养基中加入巯基乙醇、抗坏血酸（Vc，0.1%）、硫 化氢(0.025%)、半胱氨酸（<0.05%）、谷胱甘肽、铁 屑、二硫苏糖醇、庖肉（瘦牛肉粒）等还原性物质可降 低Eh值。
原料。 配例制如培，养糖基蜜时(应制尽糖量工利业用中廉含价有且蔗易糖于的获废得液的)原、料作为培养基成份,
乳清特(别乳是制在品发工酵业工中业含中有,乳以糖降的低废生液产)成、本。
豆制品工业废液、 （1黑）废以液粗(代造精纸工业中含有戊糖和己糖的亚硫酸纸浆)等。
工业上对的微甲生烷物发来酵说主，要各利种用粗废原水料、营废养渣更作加原完料全,，在效我果国 （2）以“野”代“家” 农村，更已好推。广而利且用在粪经便济及上禾也草节为约原。料大发量酵的生农产副甲产烷品作或为制燃品料，。 （如3麸）皮以以、野废米生代糠植好、物玉原米料浆代、替酵栽母培浸植膏物、原酒料糟，、如豆木饼薯、、花 生橡饼子、、蛋薯白芋胨等等 都都是是富常含用淀的粉发质酵的工野业生原 植料物，可以部 分取代粮食用于工业发酵的碳源。