培养基的选择与应用

培养基定义 ： 

    培养基含有维持可培养微生物所需的营养基质；除此之外，培养基中还添加了许多不同的成分，从而使培养基可以选择培养或不培养某些微生物。培养基按物理状态可细分为：

    a.液体培养基，通常被称为“肉汤”。

    b.固体和半固体培养基，这类培养基含有凝固剂，可以是琼脂或明胶或一些其他类似物质。这类培养基被通称为“琼脂”，与所使用的固化剂的类型无关。

    “琼脂”是源自海藻的凝胶状物质。胶凝剂是从一些红藻物种的细胞壁获得的无支链多糖，主要来自石花菜属Gelidium和江蓠属Gelidium，或其他藻类如Sphaerococcus euchema。

    根据用途培养基可划分为：

    a.生长培养基。

    b.运输培养基。

    c.保藏培养基。

    d.复苏培养基

    e.增菌培养基。

    f.选择性培养基。

    g.鉴别培养基。

    这些培养基的细分虽然很常见，也有些随意。同时前文列出的部分培养基可能具有多种用途。

培养基的供应：

就培养基如何达到使用点而言，培养基可以按下面分类：

    a.即用型预制培养基（供应商）

    储存于容器中的即用型培养基，比如平皿培养基，试管培养基，液体瓶装培养基等其他包装型式。

    b.非即用型预制培养基

    该培养基需要在使用前进行至少一步的操作如融化、倒平皿、添加活性成分等，以达到预期使用目的。

    c.脱水配方培养基

    需要使用者在特定区域根据脱水配方培养基标签描述的一致操作，经过培养基配制、灭菌等操作制成目标培养基。

    培养基的制备需要一致的做法和专门的制备区域。

除培养基外，稀释剂和冲洗溶液广泛应用于微生物检测。稀释剂是无菌溶液，通常是等渗平衡的，旨在促进微生物的回收或从表面清除微生物

    根据上述接收培养基的方式，培养基通常来源于两个来源：现场制备或者更多地由供应商制备。无论来源如何，微生物学家必须确认供应商具有生产一致和高质量培养基的能力。供应商将进行支撑培养基质量控制的大部分化学试验，如pH值、凝胶强度、澄清度和颜色。微生物学家通过内部或外部的质量审核，以及培养基在不同批次和不同时期的实际表现来确认可靠性(Mossel et al., 1980)。

用于生物污染控制的培养基类型：

 两种常见的普通培养基类型是营养琼脂（NA）或肉汤（NB）；以及胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)或肉汤(TSB)（如Pflug、Smith和Christensen（1981）等早期作者所述）。特别是TSA广泛用于环境监测。胰蛋白胨大豆培养基和营养培养基均为未定义营养培养基，因为这其中的氨基酸来源含有多种化合物，确切组成未知。这些培养基含有大多数细菌生长所需的基本成分，并且是非选择性的，因此可用于一般的分离、培养和复苏细菌。

    环境监测用培养基主要是通用培养基：TSA、血平板或营养琼脂辅以真菌平板（以独立评估细菌和真菌），或使用通用培养基同时检测两者。

    中国药典2020版“9205 药品洁净实验室微生物监测和控制指导原则”描述：

“环境浮游菌、沉降菌及表面微生物监测用培养基一般采用胰酪大豆胨琼脂培养基（TSA），培养温度为30～35℃[1]，时间为3～5天，必要时可加入适宜的中和剂。当监测结果有疑似真菌或考虑季节因素影响时，可增加沙氏葡萄糖琼脂培养基（SDA），培养温度为20～25℃，时间为5～7天。如需要，应根据环境污染微生物种群特性选择特定的培养条件和培养时间。”

TSA：

TSA是一种用于分离和培养非苛养和苛养菌的培养基。该培养基用于环境监测和加工过程中生物负载检测。当用于环境监测时，培养基中可能含有中和剂，以便可以中和消毒剂残留物。这种培养基的某些样本在生产设施中使用时，还会对培养基进行辐照。

配方在表1中。

    该培养基含有酪蛋白和豆粕的酶解物，可提供氨基酸和其他含氮物质，使其成为多种生物体的营养培养基，葡萄糖提供能量来源，氯化钠则用于维持渗透压平衡。

    磷酸盐充当缓冲剂以维持pH（Abbott & Graham，1961），加入琼脂以形成凝胶。在促生长试验中，美国药典常见的试验微生物如下：

·枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis（ATCC 6633）

·白色念珠菌Candida albicans（ATCC 10231）

·巴西曲霉Aspergillus brasiliensis（ATCC 16404）

·金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus（ATCC 6538）

·铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa（ATCC 9027）

    针对TSA/TSB，中国药典1105里常见的适应性试验菌株如下：

·金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus （CMCC(B)26 003）

·铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa （CCMCC(B)10 104）

·枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis（CCMCC(B)63 501）

·白色念珠菌Candida albicans（CMCC(F)98 001）

·黑曲霉Aspergillus niger（CMCC(F )98 003）

    使用这些生物体可确保测试符合药典中描述培养基用途的不同章节的要求。后续文章介绍了该培养基的一些一般应用。

营养琼脂：

 NA是一种用于培养非苛养微生物的通用培养基。这是一种通用生长培养基，主要用于保存微生物培养物。自大约1910年以来，已经开发了多种配方。表2中给出了典型的配方。

    配方中的动物组织消化液、牛肉提取物和酵母提取物可提供细菌生长所需的氮化合物、碳、维生素和一些微量成分。氯化钠可维持培养基的渗透平衡。

    营养琼脂是证明用途的理想选择，因为在证明用途中，培养物通常需要在环境温度下存活更长的时间，而不会像营养更丰富的培养基那样出现过度生长的风险。未经改良的培养基，用于培养和计数非苛养的细菌。加入不同的生物液体，如马血或羊血、血清、蛋黄等，可使培养基适用于培养相关的苛养细菌 (Lapage, Shelton, &Mitchell, 1970)。

美国药典中用于测试培养基的合适生物体包括：

·大肠杆菌Escherichia coli（ATCC 25922）

·铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa（ATCC 27853）

·伤寒沙门氏菌Salmonella Typhi（ATCC 6539）

·金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus（ATCC 25923）

·酿脓链球菌Streptococcus pyogenes（ATCC 19615）

沙氏葡萄糖琼脂：

沙氏葡萄糖琼脂（SDA）（相当于沙氏葡萄糖琼脂）用于分离和培养真菌，尤其是皮肤真菌。配方已经经过改良。Chester W。Emmons对配方进行了调整，使pH值更接近中性范围，并降低了葡萄糖浓度，以支持其他微生物的生长。配方示与表3中。

    配方中的真菌蛋白胨可提供含氮化合物，葡萄糖提供能量来源，高浓度葡萄糖和低pH值有利于真菌生长，抑制测试样本中的污染细菌。

美国药典中用于检测该培养基的微生物包括[KM1] ：

    ·白色念珠菌Candida albicans（ATCC 1023）

    ·巴西曲霉Aspergillus brasiliensis(ATCC 16404)

中国药典（1105）中用于该培养基的适应性试验微生物包括[KM2] ：

    ·白色念珠菌Candida albicans（CMCC(F)98 001）

    ·黑曲霉Aspergillus niger（CMCC(F )98 003）

    在外观方面，当在皮氏培养皿中时，培养基呈现浅琥珀色，澄清至轻微乳白色的凝胶状。另一种琼脂是麦芽提取物琼脂，它含有麦芽提取物、葡萄糖和真菌蛋白胨；此外，还可以选择其他琼脂来培养真菌，例如孟加拉红培养基或马铃薯葡萄糖琼脂。尽管存在其他类型的真菌培养基，SDA更常见。

血平板：

血平板，如哥伦比亚血平板，是一种高营养的通用琼脂。血平板是一种通用的增菌培养基，常用于培养苛养菌，并根据其溶血特性区分细菌，该培养基用于某些微生物鉴定试验。

    在所描述的琼脂中，TSA单独使用或与SDA联合使用是最常见的。营养琼脂是一种最有效用于培养微生物的营养培养基，支持多种非苛养菌的生长，在临床实践中，血平板最适合用于培养与人类有关的生物。

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