培养基思考题答案

§6 培养基

1.培养基概念？常用培养的基本要求是什么？

答：概念：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。

基本要求：必须含有供细胞生长繁殖和合成细胞成分的原料；满足产物生成的需要；能够维持一定的pH条件；来源丰富、价格低廉、质量稳定等。

2、培养基是由哪些成分组成？这些成分的来源是什么（尤其是碳源和氮源）？各成分的作用是什么？在应用天然碳源和氮源时应注意什么问题？

答：培养基各成分的来源及作用如下

成分来源作用

碳源1、糖类：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、

乳糖、糊精、淀粉等

1、为细胞提供能源

2、组成菌体细胞成分的碳架（如蛋

白质、糖类、脂类、核酸等）

3、构成细胞代谢产物

4、对发酵液pH起到一定的调节作

用

2、脂类：各种植物油和动物油，如

豆油、菜油、葵花籽油、猪油、棉

籽油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油

等

3、有机酸或其盐类及低碳醇类：乳

酸、醋酸、柠檬酸、延胡索酸以及

甘油等

4、其他碳源物质：碳酸气、石油、

正构石蜡、天然气、甲醇、乙醇等

石油化工产品

氮源1、有机氮源：花生饼粉、黄豆饼

粉、棉子饼粉、酵母粉、麦麸、鱼

粉、蚕蛹粉、玉米浆、蛋白胨、尿

素、废菌体、酒糟等

1、构成菌体细胞结构物质

2、为微生物提供能源

3、合成含氮代谢产物

4、有些有机氮源是某些产物合成的

前体

5、在碳源不足时可以用氮源补充2、无机氮源：氨水、铵盐、硝酸盐

等

无机盐和微量元素磷、镁、硫、铁、钾、钠、钙、

铅、氯、锌、钴、锰等微量元素及

其无机盐

1、作为某些酶的辅酶或激活剂

2、生理活性物质的组成或生理活性

作用的调节剂

3、与维持细胞一定的渗透压和细胞

透性有关

前体物质邻氨基苯甲酸、丙酸、苯乙酰胺、

肌醇、氯化物、甘氨酸等

在生物合成过程中结合到产物分

子中去，能提高产物产量

促进剂N,N-二苄基乙烯二胺、硫氰化苄、

红霉素等

1、影响微生物正常代谢

2、促进中间代谢产物的积累

3、提高次级代谢产物的产量

抑制剂乙硫胺酸、溴化物、硫脲、甘露聚

糖、巴比妥类药物等

抑制某些代谢途径的进行，同时刺

激另一代谢途径，以致改变微生物

的代谢途径

水——一切化学反应和营养物质传递的介质，水的质量对微生物的生长繁殖和产物合成极为重要

在应用天然碳源和氮源时应注意的问题：

①不同菌种能够利用的碳源/氮源往往不同，同一个菌种对不同碳源/氮源的利用速度也是

不同的，一般单糖的利用速度要比双糖和多糖快，所以应根据菌种的种类和生长特性选择不同的碳源/氮源。

②碳、氮源直接的利用速度具有密切关系，各种糖的代谢速度不同，氨及铵盐的利用速

度也随之改变，所以应根据两者间的代谢速度关系投放的量。

③碳源和氮源之间的比例能够直接影响微生物的生长和发酵产物的积累，在生产不同阶

段应根据菌体的不同代谢阶段通过控制碳氮源的比例来满足菌体的大量繁殖同时又能大量形成产物。

④天然碳源/氮源的质量要求保证全营养成分的均衡，不能因地域性而导致天然碳源/氮源

中某些营养成分（蛋白质、多肽、氨基酸、维生素、微量元素等物质）的先天缺失或不足，进而影响微生物的发酵产率。

3. 天然、合成和半合成培养基各有哪些应用？举例。

答：（1）天然培养基，所用原料是一些天然动植物产物，其化学成分不清楚或化学成份不恒定，如牛肉膏蛋白胨培养基A(广泛用于细菌培养)、麦芽汁培养基B(啤酒发酵)，其特点是营养丰富，价格低廉，适合于生产。

（2）合成培养基，由化学成分已知的试剂配制的，各成分的量都确切知道的培养基，如培养放线菌的高氏一号培养基、培养真菌的察氏培养基，这种培养基成分明确、实验的重复性好，但配置较繁琐、培养的微生物生长较慢、价格较高，适用于实验室进行微生物营养、代谢、生理生化、遗传育种、菌种鉴定和生物测定等定量要求较高的研究工作，不适于大规模的工业生产。

（3）半合成培养基，由部分天然的有机物作碳源、氮源和生长因子，然后加入适量的化学药品配制而成的半合成培养基，这种培养基在生产和实验中使用较多。如培养真菌用的马铃薯蔗糖培养基，和LB培养基(一般用于基因克隆中的大肠杆菌培养)。这种培养基配置方便、微生物生长良好，实验室和发酵生产用的大多数培养基属于半合成培养基。

4. 简述培养基的类型和作用、孢子培养基、种子培养基和发酵培养基区别。说明理由。答：培养基的种类很多，可以根据组成、状态和用途等进行分类。

（1）按培养基的组成成分，有合成培养基和天然培养基。合成培养基多用于研究和育种；天然培养基多用于大规模的工业生产。

（2）按培养基的状态可以分为固体、半固体和液体培养基。固体培养基主要用于菌种的培养和保存，也广泛用于产生子实体真菌的产生；半固体培养基主要用于菌种鉴定、细菌运动性观察和噬菌体效价滴定等；液体培养基在实验室中主要用于各种生理、代谢研究和获得大量菌体，在生产上绝大多数发酵培养基都采用液体培养基。

（3）按用途可以分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。孢子培养基是供菌种繁殖孢子的；种子培养基是供孢子发芽、生长和菌体繁殖的；发酵培养基是供菌种生长繁殖和防止菌种过早衰老的。

孢子培养基、种子培养基和发酵培养基的区别：

区别项目孢子培养基种子培养基发酵培养基

目的供菌体繁殖孢子供孢子发芽、生

长和菌体繁殖生长繁殖快但要防止菌体过早衰老，利于产物的大量合成

碳源不宜过多（培养基营

养不要太丰富）速效碳源（如葡

萄糖）

丰富，速效与迟效搭配，

多用迟效；碳氮比适当，

氮源低，否子不利孢子形

成提供易于利用的氮源，利于菌体迅速生长

无机盐浓度适当，否则会影

响孢子的颜色和数

量）相对丰富，完

全，PH稳定

丰富，加缓冲剂稳定PH值

其他含有生长素和微量元

素最后一级要接近

发酵培养基

——

需加入菌体生长所需的生

长因子和产物合成需要的

元素、前体和促进剂

补料

5.为什么要在发酵培养基中加入代谢调节剂？举例。