培養(yǎng)基是微生物、細胞成長的“生命沃土”與搖籃，由人工配制，含碳源、氮源等多種養(yǎng)分，能調(diào)控pH值與滲透壓，營造適宜環(huán)境。在生物學(xué)研究領(lǐng)域，它助力科學(xué)家分離、鑒別微生物，精準計數(shù)，推動科研；基因工程實驗里，為基因改造細胞供養(yǎng)分，助探基因奧秘。醫(yī)藥行業(yè)中，它用于培養(yǎng)致病微生物輔助診斷、篩選藥物，細胞培養(yǎng)基還保障生物制品量產(chǎn)。食品行業(yè)用它檢測微生物守護餐桌安全，助力發(fā)酵食品制作。培養(yǎng)基種類多，要求各異，下面了解幾種實驗室常用的培養(yǎng)基及其配制方法，開啟微觀探索之旅。
01
細菌培養(yǎng)“神器”：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
（一）成分
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基是細菌培養(yǎng)的“黃金搭檔”。牛肉膏提供碳源、氮源、磷酸鹽與維生素，滿足細菌能量需求；蛋白胨供應(yīng)氮源，含多種氨基酸與生長因子助力細菌成長；NaCl調(diào)節(jié)滲透壓，穩(wěn)定細菌細胞內(nèi)環(huán)境；瓊脂粉用于制作固體培養(yǎng)基，為細菌搭建“成長家園”；ddH2O作溶劑，融合營養(yǎng)成分，成為細菌生長的“生命源泉”。
（二）配制流程
- 精確稱量：依配方用電子天平精準稱取牛肉膏、蛋白胨、NaCl ，牛肉膏黏稠可用玻璃棒挑取、水溶后倒入，蛋白胨易潮稱取要迅速，專匙專用防混雜污染。
- 充分溶解：燒杯加適量蒸餾水?dāng)噭�，小火加熱、不停攪拌至藥品全溶，配固體培養(yǎng)基此時加瓊脂粉并攪拌至溶化，防瓊脂糊底。
- 細致調(diào) pH：先用精密 pH 試紙測原始值，細菌宜中性或微堿性，偏酸用 1mol/L NaOH 滴加、攪拌、測值至 7.4 - 7.6，偏堿用 HCl 調(diào)，避免過頭。
- 合理分裝：按需分裝試管或三角瓶，液體試管裝 1/4 左右，固體試管不超 1/5，三角瓶不超一半，防沾管口、瓶口。
- 嚴格滅菌：試管或三角瓶塞棉塞，松緊適度，放高壓蒸汽滅菌鍋 121℃、105kPa 滅菌 15 - 20 分鐘，結(jié)束后待壓力歸零、稍降溫取出，固體擺斜面（占試管 1/2），液體備用。
02
分子生物學(xué)“寵兒”：LB 培養(yǎng)基
（一）成分
在分子生物學(xué)領(lǐng)域，LB培養(yǎng)基是培養(yǎng)大腸桿菌的首選。其配方原理精妙：胰蛋白胨經(jīng)胰酶處理，裂解為小分子多肽與氨基酸，方便大腸桿菌攝取氮源；酵母粉富含維生素 B 族、氨基酸等生長因子，助力大腸桿菌生理活動；NaCl調(diào)控滲透壓，穩(wěn)定細胞形態(tài)；制作固體培養(yǎng)基加的瓊脂粉，加熱液化、冷卻凝固，便于分離、純化；ddH2O作溶劑融合養(yǎng)分，是大腸桿菌的“生命源泉”。
（二）配制流程
- 精準稱量：依配方，用高精度天平精確稱取胰蛋白胨10g、酵母粉5g、NaCl 10g，稱取時動作迅速，防藥品吸潮、灑落混雜。
- 充分溶解：將藥品倒入潔凈燒杯，加適量蒸餾水，用玻璃棒勻速攪拌促溶，配固體培養(yǎng)基時加15 - 20g瓊脂粉，小火加熱攪拌至溶化透明。
- 精準調(diào)pH：大腸桿菌喜中性偏堿環(huán)境（pH約7.0 - 7.5），用精密pH試紙或pH計測pH，偏酸用1mol/L NaOH溶液逐滴調(diào)，偏堿用1mol/L HCl溶液微調(diào)至達標。
- 準確定容：溶液轉(zhuǎn)至容量瓶，洗滌燒杯、玻璃棒2 - 3次，洗滌液并入，用蒸餾水定容至1L。
- 嚴格滅菌：配好的培養(yǎng)基分裝至三角瓶或試管，棉塞封口，放高壓蒸汽滅菌鍋，121℃、103.4kPa滅菌15 - 20分鐘，滅菌后待壓力歸零、溫度稍降取出，固體趁熱擺斜面（長度約試管1/2 - 2/3），液體冷卻備用。
- 妥善保存：LB培養(yǎng)基常溫避光短期保存，長期不用放4℃冰箱，防干裂、變質(zhì)。
03
真菌培育“搖籃”：馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基
（一）成分
馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基選材天然。用 200g 新鮮馬鈴薯，洗凈、去皮、切塊水煮，經(jīng)雙層紗布過濾的浸出液富含多種養(yǎng)分，可為真菌生長供能、助力細胞構(gòu)建、推動新陳代謝。20g 葡萄糖作為速效碳源，能讓真菌在生長初期快速繁殖。15 - 20g 瓊脂粉制作固體培養(yǎng)基時可塑形，便于真菌立體生長與觀察分離。ddH2O 補足至 1L，融合各成分，為真菌營造生長環(huán)境。
（二）配制流程
- 馬鈴薯處理：選表皮光滑、無芽眼、無病害的新鮮馬鈴薯，洗凈去皮，切成約1cm³小塊，稱200g放入不銹鋼鍋，加適量蒸餾水浸沒，小火煮20 - 30分鐘至軟爛。
- 浸出液制備：煮好稍冷卻，用雙層紗布過濾、擠壓至潔凈容器，濾液不足1L用蒸餾水補足。
- 成分混合：濾液倒回鍋，加20g葡萄糖、15 - 20g碾碎的瓊脂粉，小火加熱攪拌至瓊脂、葡萄糖溶化。
- pH調(diào)節(jié)：PDA培養(yǎng)基pH一般約5.6，適合多數(shù)真菌生長，特殊要求按需測值調(diào)節(jié)，酸用1mol/L NaOH、堿用1mol/L HCl溶液邊加邊攪微調(diào)。
- 分裝滅菌：趁熱用三角漏斗分裝至試管或三角瓶，試管裝1/5管高、三角瓶裝不超一半容積，塞棉塞、包牛皮紙注明信息，121℃、103.4kPa滅菌15 - 20分鐘，試管培養(yǎng)基冷至50℃制成斜面，三角瓶的搖勻冷卻備用。
04
特殊需求“定制”：其他常用培養(yǎng)基
（一）葡萄糖糖發(fā)酵管：代謝研究好幫手
葡萄糖糖發(fā)酵管是檢測細菌糖代謝能力的“得力工具”，含蛋白胨、酵母粉、氯化鈉、磷酸氫二鉀、葡萄糖、酚紅指示劑、瓊脂（用于半固體培養(yǎng)基），加ddH2O至 1L。在科研、醫(yī)學(xué)、食品行業(yè)作用大，科研上助探究細菌糖類利用、剖析代謝途徑，挖掘潛在價值；醫(yī)學(xué)中可鑒別病原菌輔助診斷、制定治療方案；食品行業(yè)能檢測微生物糖代謝特性保障安全。其半固體特性有優(yōu)勢，細菌游動空間介于固、液培養(yǎng)基之間，既能展現(xiàn)代謝活性，又便于觀察產(chǎn)氣、產(chǎn)酸等代謝現(xiàn)象，助力精準判斷實驗結(jié)果。
（二）SOB 培養(yǎng)基：高效克隆的“助推器”
SOB培養(yǎng)基是分子生物學(xué)實驗中的“明星產(chǎn)品”，由20g胰蛋白胨、5g酵母粉、0.5g NaCl、ddH2O加至1L等成分組成。在基因克隆實驗里，它為感受態(tài)細胞提供充足營養(yǎng)，助力外源基因高效導(dǎo)入宿主細胞，大大提高克隆成功率，加速科研進程。蛋白質(zhì)表達研究中，能滿足工程菌對營養(yǎng)的高要求，促使蛋白大量表達，為后續(xù)蛋白功能研究、藥物研發(fā)筑牢根基。培養(yǎng)基中的高濃度胰蛋白胨富含氨基酸與多肽，為細菌生長提供豐富氮源，促進細胞快速增殖；酵母粉中的生長因子激發(fā)細菌代謝活力，增強對外源基因的攝取與表達能力；適量NaCl維持滲透壓穩(wěn)定，保障細菌細胞正常生理功能，全方位為細菌生長、基因操作保駕護航。
（三）高氏 1 號培養(yǎng)基：放線菌的“專屬家園”
高氏 1 號培養(yǎng)基是放線菌培養(yǎng)的首選，含 20g 可溶性淀粉、1g KNO₃、0.5g NaCl、0.5g K₂HPO₄·3H₂O、0.5g MgSO₄·7H₂O、0.01g FeSO₄·7H₂O 及 15 - 20g 瓊脂，加 ddH2O 至 1L。在抗生素研發(fā)、土壤微生物研究領(lǐng)域作用大，為放線菌生長、代謝營造理想環(huán)境，助其合成抗生素、分離鑒定土壤放線菌，為新藥研發(fā)、生態(tài)保護等提供依據(jù)。培養(yǎng)基成分作用各異，可溶性淀粉作長效碳源供能，KNO₃供氮源，多種無機鹽調(diào)節(jié)酶活性、維持滲透壓，保障放線菌成長。
05
篩選“利器”：培養(yǎng)基中的抗生素應(yīng)用
（一）氨芐青霉素
氨芐青霉素是實驗室常用抗生素，在細菌篩選中很關(guān)鍵。它溶解性好、易溶于水，母液濃度一般為 100mg/mL，稱 1g 氨芐青霉素加 10mL 無菌水，攪拌溶解后小份分裝，放 -20℃保存。使用時按需稀釋到 50 - 100μg/mL 加入培養(yǎng)基，如克隆實驗中，含重組質(zhì)粒、有氨芐青霉素抗性基因的細菌能在含該抗生素的 LB 培養(yǎng)基中生長，未轉(zhuǎn)化成功的受限，以此實現(xiàn)篩選。
（二）其他抗生素
卡那霉素易溶于水，常用10mg/mL母液濃度，稱0.1g融入10mL無菌水，過濾除菌后分裝，-20℃保存，工作濃度25 - 50μg/mL，常用于篩選抗性基因工程菌，在植物轉(zhuǎn)基因研究中助力篩選轉(zhuǎn)化植株細胞。氯霉素溶解性獨特，易溶于乙醇，母液濃度34mg/mL，取0.34g用10mL無水乙醇溶解，分裝小份，-20℃避光保存，遇光易分解，工作濃度25μg/mL，在微生物遺傳學(xué)研究里篩選含抗性基因菌株效果顯著。四環(huán)素微溶于水、易溶于酸，母液濃度10mg/mL，將0.1g四環(huán)素鹽酸鹽溶于10mL無菌水或稀鹽酸，用鋁箔包裹裝液管，避光-20℃保存，工作濃度10 - 50μg/mL，用于研究細菌耐藥性機制時篩選抗性菌。需注意，抗生素溶液配好后要用針頭過濾器過濾除菌，確保純凈，且有保質(zhì)期，要定期檢查，過期及時更換，保障實驗準確性與可靠性。
06
細節(jié)決定成敗：培養(yǎng)基配制注意事項
在培養(yǎng)基配制過程中，諸多關(guān)鍵細節(jié)關(guān)乎實驗成敗，需實驗人員倍加留意。無菌操作是重中之重。微生物無處不在，一旦培養(yǎng)基被雜菌污染，實驗結(jié)果將毫無可信度。整個配制流程，從稱量藥品、溶解攪拌，到分裝、滅菌，務(wù)必在無菌環(huán)境下進行。例如，使用超凈工作臺，開啟前用紫外線照射30分鐘以上，操作時酒精燈火焰周圍形成無菌區(qū)，所有器具經(jīng)高溫滅菌或酒精消毒，嚴禁徒手觸碰培養(yǎng)基內(nèi)部或無菌器具接觸非無菌物品，確保培養(yǎng)基純凈無雜菌。pH值的精準調(diào)節(jié)不容忽視。不同微生物對pH要求嚴苛，微小偏差就可能抑制生長或?qū)е滤劳觥Ｕ{(diào)節(jié)pH時，宜用精密pH試紙或pH計，邊滴加酸堿溶液邊攪拌，緩慢調(diào)節(jié)，避免pH值大幅波動，調(diào)好后再次確認，確保穩(wěn)定在適宜范圍，為微生物營造舒適的酸堿環(huán)境。原料質(zhì)量把控是基礎(chǔ)。優(yōu)質(zhì)原料是培養(yǎng)基品質(zhì)保障，購買時選正規(guī)廠家，查看生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、成分說明等，確保原料有效成分足、雜質(zhì)少。對易吸潮、變質(zhì)原料，如蛋白胨、酵母粉，密封保存，現(xiàn)用現(xiàn)稱；瓊脂粉無結(jié)塊、霉變，否則影響培養(yǎng)基凝固性與透明度。分裝與保存同樣關(guān)鍵。分裝培養(yǎng)基依據(jù)實驗用量與容器選擇合適工具，如滴管、移液管或定量分裝器，確保分裝量精準，避免沾污容器外壁與瓶口。液體培養(yǎng)基分裝高度一般試管1/4 - 1/3、三角瓶1/3 - 1/2；固體培養(yǎng)基考慮斜面制作或平板厚度。保存時，未滅菌培養(yǎng)基4℃冷藏，防變質(zhì)、長菌，1 - 2天內(nèi)用完；滅菌后固體培養(yǎng)基常溫避光短期（1 - 2周）保存，長期4℃冷藏；液體培養(yǎng)基4℃冷藏，定期檢查有無渾濁、沉淀，若有即棄。
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