微生物学中的培养是什么

微生物学中的培养是培育和支持微生物生长的艺术，以便研究人员能够清楚地研究这些生命形式。

除了培养特定的营养物质或物质外，微生物学中的培养有助于揭示微生物的活动、运作以及潜在用途或威胁。由于这些微生物几乎不可能直接研究，科学家无法了解它们并充分发挥它们对人类的价值，因此科学家使用培养。

那么，如果能够控制肉眼无法看见的生物的生长，那会是怎样的感觉呢？在微生物学中，培养可以非常精确地实现这一点，并使微生物的用途变得多种多样。

那么，微生物学中的培养是什么呢？让我们来看一下整个过程。

微生物培养的工作原理

无论您培养细菌是为了研究还是为了市场销售，您都应该能够确定如何增加细菌生长。

由于细菌种类繁多，在不同条件下繁殖的能力也不同，因此培养它们需要有序进行。

步骤 1：生长培养基制备

生长培养基为细菌的成熟和繁殖提供了合适的阶段和底物。生长培养基可以是液体形式。例如，液体肉汤。或者，它可以是固体，例如琼脂平板。

琼脂是一种从藻类中提取的明胶，它对细菌菌落的生长提供同等的支持 光生物反应器。在培养细菌时，还可以根据培养的细菌类型改变用于培养细菌的琼脂平板的成分。但是，使用生长培养基时应控制好 PH、温度和氧气需求。

第 2 步：灭菌

对于微生物培养来说，灭菌是必不可少的，因为没有污染的空间。任何污染都可能导致无效的结果。

所有需要灭菌的物体、生长培养基、培养皿和玻璃器皿都应放入高压锅或高压灭菌器中。灭菌可确保您培养所需的细菌，同时确保其他微生物不会生长。

不同类型的灭菌工作原理如下：

• 高压灭菌：实验室中，高压灭菌器应用最为广泛。它们使用温度约为 121°C (249°F) 的蒸汽压力对设备进行灭菌。
• 热灭菌：在小型和局部环境中，接种环和其他小型器械可以通过火焰或酒精灯的热量进行灭菌。

步骤 3：接种

接种是指将细菌引入发芽培养基。此步骤必须使用无菌移液器或接种环。接种可按如下方式进行：

• 给接种环消毒：将接种环放回火焰上，加热至明亮的红色，以消除污染。但要让其冷却一小会儿。
• 转移细菌：细菌样本可能来自拭子、土壤样本或平板培养物。将环浸入样本中。
• 在琼脂平板上划线：如果使用琼脂平板，则以四分之一圆或之字形在平板上划线。当细菌在表面生长时，它们会在表面形成菌落，因此可以稍微分离。

使用液体培养物时，使用无菌移液器或移液环将细菌样本放入肉汤中。为了更好地分布细菌，如果您想培养高密度的细菌，请轻轻搅拌肉汤。

步骤 4：孵化

接种后，将细菌培养物放入已设定好温度的培养箱中进行培养。这是特定细菌生长的理想温度。

为了缩短培养时间，请注意每种细菌都有合适的温度。例如，嗜冷菌应该在寒冷的环境中生长和进化，而嗜热菌则需要炎热的环境。

然而，大肠杆菌等常见细菌可以在 37°C (98.6°F) 下生长，这个温度对于许多细菌来说都是适宜的，因为它接近体温。

此外，监测氧气水平也很重要。需氧细菌可以在暴露于空气的瓶子中生长，因为它们需要氧气。

另一方面，厌氧菌需要无氧环境。厌氧罐或厌氧室可实现有利于厌氧消化和沼气生产等过程的低氧条件。

第五步：数据收集和观察

细菌生长后（通常为 24 至 48 小时），培养物会在琼脂平板上形成可识别的菌落，或在液体培养基中形成浑浊物。此时，科学家会研究培养物，记录菌落的颜色、质地和形状。这对于识别细菌种类至关重要，如下所示：

• Colony morphology – Most bacterial colonies formed on solid media may possess different characteristics, especially in terms of color, margin outline, and surface formation.
• Optical density in liquid media – The opacity or dullness of liquid culture can give information on the amount and kind of bacteria. Microorganisms’ growth may be quantified using a spectrophotometer to measure the optical density.

步骤 6：纯培养分离（如果需要）

有些研究人员可能会将琼脂平板上的细菌菌落传代培养到另一种培养基中，以获得纯培养物。在需要精确信息的研究中，这可以确保培养物上只生长一种细菌。

因此，为了进行传代培养，研究人员使用无菌环来决定最佳菌落样本，然后将该菌落划线接种到新的肉汤或琼脂上。传代培养可消除任何污染，并允许进一步研究特定细菌。

纯文化与混合文化

For cultivation in microbiology,there are many cultures used in it and each one serves a special purpose. Let’s examine these two primary categories:

纯培养

纯培养物仅包含一种细菌。该细菌与其他微生物分离，以防止混合。这对于研究需要纯培养的特定生物体固有的某些特性的研究尤为重要。

例如，研究人员采用纯培养物和 制药工业中的生物合成 评估一种新抗生素在不受其他物种干扰的情况下对特定细菌菌株的影响。

Researchers can also study a single species’ genome in pure cultures, providing information about its genetic composition and possible uses.

混合文化

混合培养物用于研究不同细菌属或种如何交流或微生物群落如何发挥作用。例如，科学家在人类肠道微生物群研究中使用不同的混合培养物来了解各个细菌菌株发挥的作用。

的重要性  栽培 在 微生物学

微生物 细菌和真菌的培养 为众多科学、医学和工业发现打开了大门。这是因为科学家可以通过在实验室中培养微生物来研究其特性。例如，可以培养各种细菌来生产大量抗生素。

此外，精确的环境研究表明，微生物生长有助于分解污染物。例如，培养对于厌氧消化沼气至关重要，这涉及使用细菌分解废物。

1. 厌氧过程：从废物到沼气

厌氧消化是环境微生物学中的术语，是指细菌在无氧条件下分解有机物的过程。该方法适用于生产沼气。

沼气由二氧化碳和甲烷组成。它是在厌氧消化过程中细菌分解有机废物时产生的。在此过程中，沼气被收集起来作为可再生能源。

产甲烷菌和其他厌氧菌在这个过程中起着核心作用。同样，微生物群落中也充斥着产甲烷菌和其他厌氧菌。因此，科学家能够培育这些细菌来提高甲烷产量。

此外，厌氧过程会产生消化物——一种可用作农业肥料的营养增值产品。

通过成功培养细菌，工业界可以将垃圾转化为农业上可行的产品和能源，展示了如何 微生物培养法帮助创造可持续的解决方案。

生物燃料电池

微生物培养在沼气生产以外的新领域——生物燃料电池的生产中越来越受欢迎。微生物燃料电池也被称为生物燃料电池，因为它在细菌的帮助下产生电能。

细菌利用有机分子进行氧化。在此过程中，会产生电子并被电极捕获。然而，需要培育合适的细菌，才能使生物燃料电池提供电力和一致性。

微生物燃料电池改变了能源市场，因为它们提供了一种清洁、可再生的电力，特别是在与主电网连接很少或根本没有连接的地区。

研究人员正在开发培养能够在任何条件下生存并产生更多电子的细菌的方法，以最大限度提高生物燃料电池的产出。

 微生物培养及其在不同行业中的其他用途

微生物培养在许多不同的行业中都很重要，并且不仅限于实验室研究。它有助于：

1. 医疗保健与医药

科学家通过微生物培养来研究疾病。这对于开发药物和疫苗至关重要。例如，科学家可能会将一种新抗生素添加到细菌培养物中并观察其效果。这有助于确定药物和剂量对控制或根除感染的有效性。

2. 农业

微生物生产是农业中使用的生物肥料和生物农药的基础。一些微生物的固氮能力可以提高土壤的肥力。

3.食品工业

微生物培养是生产发酵奶酪、酸奶和酱油的关键。一些细菌或真菌菌株被培养来发酵蛋白质和碳水化合物，使其达到所需的口味和质地。

4.环境清理和生物修复。

一些细菌在生物修复中具有商业意义，因为它们能分解有毒物质。科学家可以利用这些细菌净化废水、减少有毒污泥并清理漏油后的残骸。

总结

微生物学中的培养是什么？这是一个在受控环境中让微生物复活的过程，目的是了解、利用和改变它们的能力。这些微观生命形式的巨大潜力可以通过微生物培养为人类所用——无论是用于环境研究、健康还是能源生产。

微生物培养的艺术和科学使改变世界的创新成为可能。这一过程使我们能够研究和利用看不见的微生物世界。

微生物培养的用途多种多样，且不断扩大。它们包括生产生物燃料、生物塑料和合成聚合物等 PDO线 开发新型医疗解决方案。只要进行进一步研究，微生物培养的潜力就和微生物世界一样无限。

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