培養(yǎng)基的類(lèi)型以及應(yīng)用
培養(yǎng)基種類(lèi)繁多，根據(jù)其成分、物理狀態(tài)和用途可將培養(yǎng)基分成多種類(lèi)型。
（一）按成分不同劃分
1、天然培養(yǎng)基（complex medium） 這類(lèi)培養(yǎng)基含有化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物，也稱(chēng)非化學(xué)限定培養(yǎng)基（chemically undefined medium）。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和麥芽汁培養(yǎng)基就屬于此類(lèi)。基因克隆技術(shù)中常用的LB（Luria—Bertani）培養(yǎng)基也是一種天然培養(yǎng)基，其組成見(jiàn)表5.9。
牛肉浸膏、蛋白胨及酵母浸膏的來(lái)源及主要成分
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 牛肉浸膏
來(lái) 源 瘦牛肉組織浸出汁濃縮而成的膏狀物質(zhì)
主要成分 富含水溶性糖類(lèi)、有機(jī)氮化合物、維生素、鹽等
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 蛋白胨
來(lái) 源 將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥而成
主要成分 富含有機(jī)氮化合物、也含有一些維生素和糖類(lèi)的粉末狀物質(zhì)
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 酵母浸膏
來(lái) 源 酵母細(xì)胞的水溶性提取物濃縮而成的膏狀物質(zhì)
主要成分 富含B類(lèi)維生素，也含有有機(jī)氮化合物和糖類(lèi)
常用的天然有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括牛肉浸膏、蛋白胨、酵母浸膏（表5.10）、豆芽汁、玉米粉、土壤浸液、麩皮、牛奶、血清、稻草浸汁、羽毛浸汁、胡蘿卜汁、椰子汁等，嗜糞微生物（coprophilous microorganisms）可以利用糞水作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。天然培養(yǎng)基成本較低，除在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用外，也適于用來(lái)進(jìn)行工業(yè)上大規(guī)模的微生物發(fā)酵生產(chǎn)。
2、合成培養(yǎng)基（synthic medium）是由化學(xué)成分*了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，也稱(chēng)化學(xué)限定培養(yǎng)基（chemically defined medium），高氏I號(hào)培養(yǎng)基和查氏培養(yǎng)基就屬于此種類(lèi)型。配制合成培養(yǎng)基時(shí)重復(fù)性強(qiáng)，但與天然培養(yǎng)基相比其成本較高，微生物在其中生長(zhǎng)速度較慢，一般適于在實(shí)驗(yàn)室用來(lái)進(jìn)行有關(guān)微 生物營(yíng)養(yǎng)需求、代謝、分類(lèi)鑒定、生物量測(cè)定、菌種選育及遺傳分析等方面的研究工作。
（二）根據(jù)物理狀態(tài)劃分
根據(jù)培養(yǎng)基中凝固劑的有無(wú)及含量的多少，可將培養(yǎng)基劃分為固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基三種類(lèi)型。
1、固體培養(yǎng)基（so1id medium）
在液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑，使其成為固體狀態(tài)即為固體培養(yǎng)基。理想的凝固劑應(yīng)具備以下條件：①不被所培養(yǎng)的微生物分解利用；②在微生物生長(zhǎng)的溫度范圍內(nèi)保持固體狀態(tài)，在培養(yǎng)嗜熱細(xì)菌時(shí)，由于高溫容易引起培養(yǎng)基液化，通常在培養(yǎng)基中適當(dāng)增加凝固劑來(lái)解決這一問(wèn)題；③凝固劑凝固點(diǎn)溫度不能太低，否則將不利于微生物的生長(zhǎng)；④凝固劑對(duì)所培養(yǎng)的微生物無(wú)毒害作用；⑤凝固劑在滅菌過(guò)程中不會(huì)被破壞；⑥透明度好，粘著力強(qiáng)；⑦配制方便且價(jià)格低廉。常用的凝固劑有瓊脂（agar）、明膠（gelatain）和硅膠（silica gel）。表5.11列出瓊脂和明膠的一些主要特征。
對(duì)絕大多數(shù)微生物而言，瓊脂是的凝固劑，瓊脂是由藻類(lèi)（海產(chǎn)石花菜）中提取的一種高度分支的復(fù)雜多糖；明膠是由膠原蛋白制備得到的產(chǎn)物，是zui早用來(lái)作為凝固劑的物質(zhì)，但由于其凝固點(diǎn)太低，而且某些細(xì)菌和許多真菌產(chǎn)生的非特異性胞外蛋白酶以及梭菌產(chǎn)生的特異性膠原酶都能液化明膠，目前已較少作為凝固劑；硅膠是由無(wú)機(jī)的硅酸鈉（Na2SO3）及硅酸鉀（K2SiO3）被鹽酸及硫酸中和時(shí)凝聚而成的膠體，它不含有機(jī)物，適合配制分離與培養(yǎng)自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基。
2、半固體培養(yǎng)基（semisolid medium）
半固體培養(yǎng)基中凝固劑的含量比固體培養(yǎng)基少，培養(yǎng)基中瓊脂含量一般為0.2%～0.7%。半固體培養(yǎng)基常用來(lái)觀察微生物的運(yùn)動(dòng)特征、分類(lèi)鑒定及噬菌體效價(jià)滴定等。
3、液體培養(yǎng)基（1iquid medium） 液體培養(yǎng)基中未加任何凝固劑。在用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時(shí)，通過(guò)振蕩或攪拌可以增加培養(yǎng)基的通氣量，同時(shí)使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)分布均勻。液體培養(yǎng)基常用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面的研究。
（三）按用途劃分
1、基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimum medium）
盡管不同微生物的營(yíng)養(yǎng)需求各不相同，但大多數(shù)微生物所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是相同的。基礎(chǔ)培養(yǎng)基是含有一般微生物生長(zhǎng)繁殖所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。牛肉育蛋白胨培養(yǎng)基是zui常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基?；A(chǔ)培養(yǎng)基也可以作為一些特殊培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分，再根據(jù)某種微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需求，在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
2、加富培養(yǎng)基（enrichment medium）
加富培養(yǎng)基也稱(chēng)營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基，即在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入某些特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)制成的一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基，這些特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包括血液、血清、酵母浸膏、動(dòng)植物組織液等。加富培養(yǎng)基一般用來(lái)培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物，如培養(yǎng)百日咳博德氏菌（敗ydd6c6jj6加rzM55Z5）需要含有血液的加富培養(yǎng)基。加富培養(yǎng)基還可以用來(lái)富集和分離某種微生物，這是因?yàn)榧痈慌囵B(yǎng)基含有某種微生物所需的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，該種微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長(zhǎng)速度快，并逐漸富集而占優(yōu)勢(shì)，逐步淘汰其他微生物，從而容易達(dá)到分離該種微生物的目的。從某種意義上講，加富培養(yǎng)基類(lèi)似選擇培養(yǎng)基，兩者區(qū)別在于，加富培養(yǎng)基是用來(lái)增加所要分離的微生物的數(shù)量，使其形成生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，從而分離到該種微生物；選擇培養(yǎng)基則一般是抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)，使所需要的微生物增殖，從而達(dá)到分離所需微生物的目的。
3、鑒別培養(yǎng)基（differential medium）
鑒別培養(yǎng)基是用于鑒別不同類(lèi)型微生物的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基中加入某種特殊化學(xué)物質(zhì)，某種微生物在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)后能產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物，而這種代謝產(chǎn)物可以與培養(yǎng)基中的特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化，根據(jù)這種特征性變化，可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開(kāi)來(lái)。鑒別培養(yǎng)基主要用于微生物的快速分類(lèi)鑒定，以及分離和篩選產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物的微生物菌種。常用的一些鑒別培養(yǎng)基參見(jiàn)表5.12。
4、選擇培養(yǎng)基（selective medium）
選擇培養(yǎng)基是用來(lái)將某種或某類(lèi)微生物從混雜的微生物群體中分離出來(lái)的培養(yǎng)基。根據(jù)不同種類(lèi)微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)的敏感性不同，在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要的微生物的生長(zhǎng)，有利于所需微生物的生長(zhǎng)。
一種類(lèi)型選擇培養(yǎng)基是依據(jù)某些微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需求設(shè)計(jì)的，例如，利用以纖維素或石蠟油作為*碳源的選擇培養(yǎng)基，可以從混雜的微生物群體中分離出能分解纖維素或石蠟油的微生物；利用以蛋白質(zhì)作為*氮源的選擇培養(yǎng)基，可以分離產(chǎn)胞外蛋白酶的微生物；缺乏氮源的選擇培養(yǎng)基可用來(lái)分離固氮微生物。另一類(lèi)選擇培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)作用，對(duì)所需分離的微生物無(wú)害，但可以抑制或殺死其他微生物，例如，在培養(yǎng)基中加入數(shù)滴10%酚可以抑制細(xì)菌和霉菌的生長(zhǎng)，從而由混雜的微生物群體中分離出放線菌；在培養(yǎng)基中加入亞硫酸銨，可以抑制革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和絕大多數(shù)革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)，而革蘭氏陰性的傷寒沙門(mén)氏菌（Salmomnella typhi）可以在這種培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加入染料亮綠（brilliant green）或結(jié)晶紫（crystal vio1et），可以抑制革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到分離革蘭氏陰性細(xì)菌的目的；在培養(yǎng)基中加人青霉素、四環(huán)素或鏈霉素，可以抑制細(xì)菌和放線菌生長(zhǎng)，而將酵母菌和霉菌分離出來(lái)。現(xiàn)代基因克隆技術(shù)中也常用選擇培養(yǎng)基，在篩選含有重組質(zhì)粒的基因工程菌株過(guò)程中，利用質(zhì)粒上具有的對(duì)某種（些）抗生素的抗性選擇標(biāo)記，在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)抗生素，就能比較方便地淘汰非重組菌株，以減少篩選目標(biāo)菌株的工作量。
5、其他
除上述四種主要類(lèi)型外，培養(yǎng)基按用途劃分還有很多種，比如：分析培養(yǎng)基（assay medium）常用來(lái)分析某些化學(xué)物質(zhì)（抗生素、維生素）的濃度，還可用來(lái)分析微生物的營(yíng)養(yǎng)需求；還原性培養(yǎng)基（reduced medium）專(zhuān)門(mén)用來(lái)培養(yǎng)厭氧型微生物；組織培養(yǎng)物培養(yǎng)基（tissue-culture midium）含有動(dòng)、植物細(xì)胞，用來(lái)培養(yǎng)病毒、衣原體（chlamydia）、立克次氏體（rickettsia）及某些螺旋體（spirochete）等專(zhuān)性活細(xì)胞寄生的微生物。盡管如此，有些病毒和立克次氏體目前還不能利用人工培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)，需要接種在動(dòng)植物體內(nèi)、動(dòng)植物組織中才能增殖。常用的培養(yǎng)病毒與立克次氏體的動(dòng)物有小白鼠、家鼠和琢鼠，雞胚也是培養(yǎng)某些病毒與立克次氏體的良好營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，雞瘟病毒、牛痘病毒、天花病毒、狂犬病毒等十幾種病毒也可用雞胚培養(yǎng)。
