课程名称：微生物学 班级：生物工程1101 (第十八讲) 章节标题：第四节微生物培养法概论 目的要求：了解实验室培养法和生产实践中培养微生物的装置 教学重点：学握实验室培养微生物的要点 教学难点：掌握实验室培养微生物的要点 教学方法：多媒体讲授及讨论法 内容提要及课时分配： 1,实验室培养法 60分钟 2.生产实践中培养微生物的装置 35分钟 3.小结 5分钟 主讲教师：赵萌萌 授课日期：2013年4月25日 兰州交通大学化学与生物工程学院
第四节微生物培养法概论 前讲了有关微生物生长的特点，还有环境因素对它的影响，了解这一切都 是为了能够在我们的实验室和生产实践中更好的对微生物进行大规模培养。 一、实验室培养法 (一)固体培养法：分为好氧菌和厌氧菌的同体培养法 1.好氧菌的固体培养法 实验室中将菌种接种在固体培养基表面，是之获得充分氧气的生长。根据所 用器皿的不同分为试管斜血1、培养皿平板等平板培养方法。工业生产中利用麸皮 或米糠为主要原料，加水搅拌成含水适度的半同体物料做培养基，接种培养，在 豆酱、醋酱及酱油等酿造食品工业中广泛应用。 2.厌氧菌的周体培养 培养厌氧微生物不需要氧气，因此要没法去除氧或放在氧化还原电位低的条 件下培养（即加入一些还原性物质降低氧化还原电位），还需要在培养基中加入 还原剂和氧化还原指示剂 (1)高层琼脂柱 将固体或液体培养基装入长度比较长的试管中，那么，灭菌后，除在试管中 培养基的表面还会有少量的溶解氧以外，在培养基的深处就会是厌氧环境，有利 于这种微生物的生长。 (2)厌氧培养m皿 (3)亨盖特滚管技术 (4)厌氧罐技术 见教材图6-11就是厌氧罐的构造图。罐体内可以放置大约10个我们常规使 用的培养皿，放置后将罐盖盖紧。然后通过抽气换气法逐步将罐内的氧气除掉。 即不断的抽出氧气罐入氨气和氨气、氢气、二氧化碳组成的混合气体，这时大部 分的氧气已经被混合气体置换，剩余的少量氧气可以在罐盖下的催化剂室里的钯 催化剂的催化下与混合气体中的氢生成水而被除去。这时严格的无氧状态可以通 过罐内的厌氧度指示袋中的美兰试剂的变色而体现出来。这就是厌氧罐的工作原 理。 (5)厌氧手套箱
上述的厌氧罐只能保证厌氧微生物在培养的过程中处于无氧状态，而如果我 们要对罐内的微生物进行接种、分离、观察等操作，就不可避免地要接触氧。但 是，这种厌氧手套箱不但可以保证箱内处于高度无氧状态，还可以使我们刚才说 的各种操作也在无氧条件下进行。因此这是当前在实验室中研究厌氧菌的常用 的、有效的方法之一。 (二)液体培养法 1.好氧菌的液体培养 实验室中主要采用摇瓶培养法。将菌种接入装有液体培养基的三角瓶中，在 摇床上振荡培养，使空气中的氧不断溶解于液体培养基中，但是由于有氧气进入， 就容易污染杂菌，因此可以使用多层纱布包扎瓶口的方式阻止杂菌进入：也有采 用试管液体培养和三角瓶浅层培养，但因液体中溶氧速度较慢，通常只适用于兼 性厌氧茵的培养。有时实验室也采用小型台式发酵罐。 2.厌氧菌的液体培养 可以直接将液体培养基放入厌氧罐或厌氧手套箱中进行培养。如果在有氧环 境下，可以在培养基中适当加入还原剂以保证培养基的低氧化还原电位。（氧化 还原电位对微生物的影响见蔡信之的156页：)严格的无氧环境。 这些都是在实验室中通常采用的方法，但是有些并不适用于生产实践中。 二、生产实践中培养微生物的装置 在生产实我中培养微生物的装置是劳动人民在长期的实践中摸索出来的，都 是由最早的一些简单的培养方式发展起来的。起初都是一种习惯性的使用，到后 来才被人们逐渐研究而发展成生产装置。 (书上172页)固定化细胞法是利用惰性基质作为固定化载体将生物细胞包埋 或吸附在其表面，然后用于催化有机化合物的生物转化，生成所需产物的方法。 固定化微生物细胞生物转化法将微生物的生长与它的生物催化过程相分离。该法 的优点是固定化细胞可以长时期保持其稳定，并可反复使用。缺点是固定化细胞 的生物转化活性一般比游离细胞的生物催化活性低，这主要是由于同定化载体对 反应物的扩散增加了额外屏障所致。 大肠杆菌(Escherichia coli)ASl.881含有高含量的天冬氨酸碑，它能将 延胡索酸1转化为L一天冬氨酸2。细胞经培养后，离心收集菌体，采用卡拉胶
周定化细胞。将含天冬氨酸酶的同定化E.c0li装填制成柱式生物反应器。将保 温至37'℃的延胡索酸铵（含1mmol/LMgC12,plI28.5底物溶液按一定空间速度 (Sv)连续流过生物反应柱，收集转化液。转化液经过滤澄清尽搅拌下用HC1调至 pl2.8,5℃结晶过夜后处理，得L-Asp粗品