生物微生物生长及其控制微生物培养法概论学习PPT教案.pptx

第四节微生物培养法概论一个良好的微生物培养装置的基本条件是：按微生物的生长规律进行科学的设计，能在提供丰富而均匀营养物质的基础上，保证微生物获得适宜的温度和良好通气条件（只有少数厌氧菌例外），此外，还要为微生物提供一个适宜的物理化学条件和严防杂菌的污染等。①从少量培养发展到大规模培养；
②从浅层培养发展到厚层（固体制曲）或深层（液体搅拌）培养；
③从以固体培养技术为主发展到以液体培养技术为主；
④从静止式液体培养发展到通气搅拌式的液体培养；
⑤从单批培养发展到连续培养以至多级连续培养；
⑥从利用分散的微生物细胞发展到利用固定化的细胞集团；⑦从单纯利用微生物细胞到利用动、植物细胞进行大规模培养；
⑧从利用野生型菌种发展到利用变异株甚至遗传工程菌株；
⑨从单菌发酵发展到混菌发酵；
⑩从低密度培养发展到高密度培养（highcell-densityculture，HCDC）；
⑪从人工控制的发酵罐到多传感器、计算机在线控制的自动化发酵罐等；微生物的培养方法可分为八个大类一、实验室培养法（一）固体培养法1.好氧菌的固体培养2.厌氧菌的固体培养（4）厌氧罐（anaerobicjar）大多数微生物都是好氧菌，微生物一般只能利用溶于水中的氧，要保证在培养液中始终有较高的溶解氧浓度。一般情况下（1大气压，20℃）下，氧在水中的溶解度仅为6.2ml／L（0.28mmol），这些氧只能保证氧化8.3mg（即0.046mmol）葡萄糖，仅相当培养基中常用葡萄糖浓度的1‰。氧的供应始终是好氧菌生长、繁殖中的限制因子。一般可通过增加液体与氧的接触面积或提高氧分压来提高溶氧速率，具体措施有：
①浅层液体静止培养；
②将三角瓶内培养物利用往复式或旋转式摇床（shaker）作摇瓶培养（shake-flaskcultivation）；
③在深层液体培养器的底部通入加压空气，并用气体分布器使其均匀、密集的微小气泡；
④对培养液进行机械搅拌，并在培养器的壁上设置阻挡装置等。
（4）台式发酵罐（benchtopfermentor）2.厌氧菌的液体培养厌氧罐或厌氧手套箱二、生产实践中培养微生物的装置（一）固体培养法1.好氧菌的曲法培养曲（qu或mouldybran）根据制曲的容器形状和规模的大小分类一般是由一个面积在10m2左右的水泥曲槽组成，槽上有曲架和用适当材料编织成的筛板，其上可摊一层约30cm厚的曲料，曲架下部不断通低温、湿润的新鲜过滤空气，制备半无菌状态的固体曲。2.厌氧菌的堆积培养法（二）液体培养法1.好氧菌的培养生产实践上对厌氧菌进行大规模固体培养的例子还不多见。在白酒生产中，一向用大型深层地窖对固态发酵料进行堆积式固态发酵，这对酵母菌的酒精发酵和己酸菌的己酸发酵等都十分有利，可生产名优大曲酒（蒸馏白酒）。还没有完呢，稍等片刻！
下节课再见了……（1）高层琼脂柱（2）厌氧培养皿Ⅱ利用特制皿底——有两个相互隔开的空间，其一放焦性没食子酸，另一则放NaOH溶液，待在皿盖平板上接入待培养的厌氧菌后，立即密闭之，经摇动，使两试剂接触而发生吸氧反应，从而造成无氧环境，（3）亨盖特滚管技术（hungateroll-tubetechnique）其主要原理是利用除氧铜柱来制备高纯氮，并用高纯氮驱除小环境中的空气，使培养基的配制、分装、灭菌和贮存，以及菌种的接种、培养、观察、分离、移种和保藏等过程始终处于高度无氧条件下，从而保证了这类严格厌氧菌的存活。用这种方法制备成的培养基称为预还原无氧灭菌培养基（PRAS培养基，pre-reducedanaerobicallysterilizedmedium）。在进行产甲烷菌等严格厌氧菌的分离时，可用Hungate的“无氧操作”把菌液稀释，并接种到融化后的PRAS琼脂培养基中，然后将此试管（图7-13）用丁基橡胶塞严密塞住后平放，置冰浴中均匀滚动，使含菌培养基布满在试管的内表面上，犹如好氧菌在培养皿平板表面一样，最后长出许多单菌落（4）厌氧罐（anaerobicjar）（5）厌氧手套箱（anaerobicglovebox）（1）试管液体培养（2）三角瓶浅层液体培养（3）摇瓶培养（4）台式发酵罐（benchtopfermentor）（1）浅盘培养（shallowpancultivation）（2）深层液体通气培养发酵罐（fermenter或fermentor）是一种最常规的生物反应器（bioreactor），一般是钢质圆筒形直立容器，其底和盖为扁球形的，高与直径之比一般为1∶2～2.5。容积可大可小，大型发酵罐的容积在50～500m3，最大的为英国用于甲醇蛋白生产的巨型发酵罐，其有效容积达1500m3。发酵罐的主要作用是要为微生物提供丰富而均匀的养料，良好的通气和搅拌，适宜的温度和酸碱度，并能确保防止杂菌的污染。为此，除了罐体有合理的结构