微生物的培养方法

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1、微生物培养的目的各有不同，有些是以大量增殖微生物菌体为目标（如单细胞蛋白或胞内产物），有些则是希望在微生物生长的同时，实现目标代谢产物的大量积累。由于培养目标的不同，在培养方法上也就存在许多差别。微生物的培养方法从历史发展的角度来看，微生物培养技术的发展主要有以下特点：①从少量培养发展到大规模培养；②从浅盘培养发展到厚层固体或深层（液体）培养；③从以固体培养为主发展到以液体培养为主；④从静止式液体培养发展到通气搅拌式液体培养；⑤从分批培养发展到连续培养以至多级连续培养；⑥从游离的微生物细胞培养发展到利用固定化细胞培养；⑦从单一微生物培养发展到混合微生物培养；⑧从利用野生菌种发展到

2、利用变异菌株以及“工程菌”。一、投料方式1、分批培养2、连续培养3、补料分批培养二、培养状态1、固体培养2、液体培养三、氧气1、厌氧2、好氧四、菌种的数量1、纯种培养2、混菌培养根据微生物种类、培养目的和要求、规模和资金投入的不同可以有不同形式的培养装置。一、投料方式1、分批培养细菌、酵母、霉菌的生长曲线一次性投料，一次性收获延滞期少量细菌接种到新鲜培养基后，一般不立即进行繁殖，生长速度近于零。因此在开始一段时间，细菌数几乎保持不变，甚至稍有减少。这段时间被称为延迟期，又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。（1）延滞期出现原因（2）延滞的特点（3）影响延滞期限长短的因素（4）缩短延滞

3、期的意义及方法A、微生物接种到一个新的环境，暂缺乏足够的能量和必需的生长因子；B、“种子”老化（即处于非对数生长期）或未充分活化。C、接种时造成的损伤（1）延滞期出现原因（2）延滞期的特点特点：1）生长速率常数为零；2）细胞形态变大或增长，许多杆菌可长成丝状。.细菌数量不增加或增加很少，代谢活跃；3）细胞内RNA，尤其是rRNA的含量很高，细胞的嗜碱性强；4）合成代谢十分活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加速，易产生各种诱导酶5）对外界不良条件如NaCl溶液、温度和抗生素等理、理化因素反应敏感。（3）影响延滞期时间长短的因素B、接种龄:以对数期接种龄的种子接种，延滞期短C、接种量:

4、发酵工业上通常采用种子：发酵培养基=1：10D、培养基成分:一般要求发酵培养基的成分或种子培养基的成分尽量接近，且应适当丰富些。A、菌种特性（4）缩短延滞期的意义及方法（1）意义：可以缩短生产周期，提高设备利用率（2）缩短延滞期的方法A、通过遗传学方法改变种的遗传特性使迟缓期缩短B、接种对数生长期的菌种，采用最适菌龄C、尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大D、加大接种量指数期对数期又称指数期。这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加，代时稳定，细菌数目的增加与原生质总量的增加，与菌液混浊度的增加均呈正相关性。特点1）生长速率常数R最大代时最短，生长速度最快；2）细胞稳定（平

5、衡）生长：细胞内各种物质按比例生长，菌体成分均匀；3）酶系活跃，代谢旺盛。稳定期（1）出现原因A、营养的消耗C、引起pH值EH值的改变D、有害代谢产物积累B、营养物的比例失调（2）特点：1）生长常数为零，新生=死亡，达到动态平衡；2）活菌数的总量达到最大值；3）胞内的储藏物开始形成（如肝糖粒、脂肪粒等）；4）某些芽孢菌的芽孢开始形成；5）某些细菌过量积累次级代谢产物，如抗生素、维生素等。衰亡期特点：1）细菌代谢活性降低；2）细菌衰老并出现自溶；3）产生或释放出一些产物；如氨基酸、转化酶、外肽酶或抗生素等。4）菌体细胞呈现多种形态，有时产生畸形，细胞大小悬殊；有些革兰氏染色反应阳性

6、菌此时会变成阴性反应2、连续培养是在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续下去的一种培养方法。基本原则：在微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物。连续发酵的优点：1、高效2、产品质量较稳定3、节约了大量动力、人力、水和蒸汽，且使水、气、电的负荷均衡合理。缺点：1、菌种易退化2、易污染杂菌3、营养物的利用率一般低于单批增大。恒化器：与恒浊器相反，是一种设法使培养液流速保持不变，并使微生物始终在低于其最高生长速率条件下进行生长繁殖的一种连续培养装置。恒浊器：根据培养器内微生物的生长密度，并借光电控制系统来控制培养液流速，以取得

7、菌体密度高，生长速度恒定的微生物细胞的连续培养器。恒浊器与恒化器的比较装置控制对象培养基培养基流速生长速率产物应用范围恒浊器菌体密度（内控制）无限制生长因子不恒定最高速率大量菌体或与菌体相平行的代谢产物生产为主恒化器培养基流速（外控制）有限制生长因子恒定低于最高速率不同生长速率的菌体实验室为主固定化细胞连续培养细胞固定化就是通过包埋法、微胶囊化、吸附法等手段，将微生物细胞限制在载体的内部或表面。固定化细胞培养与游离细胞培养相比，有以下一些优势：①固定化可提供较高的细胞密度；②固定