实验三 培养基的配制与灭菌

1 目的

1.1了解并掌握培养基的配制、分装方法

1.2掌握各种实验室灭菌方法及技术。

2 原理

培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。由于微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、生长素以及水分等。另外，培养基还应具有适宜的pH值、一定的缓冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压。 琼脂是从石花菜等海藻中提取的胶体物质，是应用最广的凝固剂。加琼脂制成的培养基在98～100℃下融化，于45℃以下凝固。但多次反复融化，其凝固性降任何一种培养基一经制成就应及时彻底灭菌，以备纯培养用。一般培养基的灭菌采用高压蒸汽灭菌。

3 材料

3.1器皿及材料

天平、称量纸、牛角匙、精密pH试纸、量筒、刻度搪瓷杯、试管、三角瓶、漏斗、分装架、移液管及移液管筒、培养皿及培养皿盒、玻璃棒、烧杯、试管架、铁丝筐、剪刀、酒精灯、棉花、线绳、牛皮纸或报纸、纱布、乳胶管、电炉、灭菌锅、干燥箱。

3.2药品试剂

蛋白胨、牛肉膏、NaCl、K2HPO4、琼脂、NaNO3、KCl、MgSO4、FeSO4、蔗糖、麦芽糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、乳糖、土豆汁、豆芽计、磷酸铵、5%NaOH溶液、5%HCl溶液。

4 流程

称药品→溶解→调pH值→融化琼脂→过滤分装→包扎标记→灭菌→摆斜面或倒平板。

5 步骤

5.1 培养基的制备

5.1.1 称量药品

根据培养基配方依次准确称取各种药品，放入适当大小的烧杯中，琼脂不要加入。

蛋白胨极易吸潮，故称量时要迅速。

5.1.2 溶解

用量筒取一定量(约占总量的1/2)蒸馏水倒入烧杯中，在放有石棉网的电炉上小火加热，并用玻棒搅拌，以防液体溢出。待各种药品完全溶解后，停止加热，补足水分。如果配方中有淀粉，则先将淀粉用少量冷水调成糊状，并在火上加热搅拌，然后加足水分及其它原料，待完全溶化后，补足水分。

5.1.3 调节pH

根据培养基对pH的要求，用5%NaOH或5%HC1溶液调至所需pH。测定pH可用pH试纸或酸度计等。

5.1.4 溶化琼脂

固体或半固体培养基须加入一定量琼脂。琼脂加入后，置电炉上一面搅拌一面加热，直至琼脂完全融化后才能停止搅拌，并补足水分(水需预热)。注意控制火力不要使培养基溢出或烧焦。

5.1.5 过滤分装

先将过滤装置安装好（图3-1）。如果是液体培养基，玻璃漏斗中放一层滤纸，如果是固体或半固体培养基，则需在漏斗中放多层纱布，或两层纱布夹一层薄薄的脱脂棉趁热进行过滤。过滤后立即进行分装。分装时注意不要使培养基沾染在管口或瓶口，以免浸湿棉塞，

图 3-1 培养基的分装装置 图 3-2 试管斜面摆放

引起污染。液体分装高度以试管高度的1/4左右为宜。固体分装装量为管高的1/5，半固体分装试管一般以试管高度的1/3为宜；分装三角瓶，其装量以不超过三角瓶容积的一半为宜。

5.1.6 包扎标记

培养基分装后加好棉塞或试管帽，再包上一层防潮纸，用棉绳系好。在包装纸上标明培养基名称，制备组别和姓名、日期等。

5.1.7 灭菌

上述培养基应按培养基配方中规定的条件及时进行灭菌。普通培养基为121℃20min，以保证灭菌效果和不损伤培养基的有效成份。培养基经灭菌后，如需要作斜面固体培养基，则灭菌后立即摆放成斜面(图3-2)，斜面长度一般以不超过试管长度的1/2为宜；半固体培养基灭菌后，垂直冷凝成半固体深层琼脂。

5.1.8 倒平板

将需倒平板的培养基，于水浴锅中冷却到45～50℃,立刻倒平板（图3-3）。

5.2 灭菌方法

灭菌是指杀死或消灭一定环境中的所有微生物，灭菌的方法分物理和化学灭菌法两大类。本实验主要介绍物理方法的一种，即加热灭菌。

加热灭菌包括湿热和干热灭菌两种。通过加热使菌体内 蛋白质凝固变性，从而达到杀菌目的。蛋白质的凝固变性与其自身含水量有关，含水量越高，其凝固所需要的温度越低。在同一温度下，湿热的杀菌效力比干热大，因为在湿热情况下，菌体吸收水分，使蛋白质易于凝固；同时湿热的穿透力强，可增加灭菌效力。

5.2.1 湿热灭菌

5.2.1.1 煮沸消毒法

注射器和解剖器械等均可采用此法。先将注射器等用纱布包好，然后放进煮沸消毒器内加水煮沸。对于细菌的营养体煮沸约15～30min，对于芽孢则需煮沸约1～2h。

5.2.1.2 高压蒸汽灭菌法

高压蒸汽灭菌用途广，效率高，是微生物学实验中最常用的灭菌方法。这种灭菌方法是基于水的沸点随着蒸汽压力的升高而升高的原理设计的。当蒸汽压力达到1.05kg/cm2时，水蒸气的温度升高到121℃，经15～30min，可全部杀死锅内物品上的各种微生物和它们的孢子或芽孢。一般培养基、玻璃器皿以及传染性标本和工作服等都可应用此法灭菌（图 3-4）。

5.2.1.3 操作方法和注意事项如下

5.2.1.3.1 加水

打开灭菌锅盖，向锅内加水到水位线。立式消毒锅最好用已煮开过的水，以便减少水垢在锅内的积存。注意水要加够，防止灭菌过程中干锅。

5.2.1.3.2 装料、加盖

灭菌材料放好后，关闭灭菌器盖，采用对角式均匀拧紧锅盖上的螺旋，使蒸汽锅密闭，勿使漏气。

5.2.1.3.3 排气

打开排气口(也叫放气阀)。用电炉加热，待水煮沸后，水蒸气和空气一起从排气孔排出，当有大量蒸汽排出时，维持5min，使锅内冷空气完全排净。

5.2.1.3.4 升压、保压和降压

当锅内冷空气排净时，即可关闭排气阀，压力开始上升。当压力上升至所需压力时，控制电压以维持恒温，并开始计算灭菌时间，待时间达到要求（一般培养基和器皿灭菌控制在121℃，20min）后，停止加热，待压力降至接近“0”时，打开

放气阀。注意不能过早过急地排气，否则会由于瓶内压力下降的速度比锅内慢而造成瓶内液体冲出容器之外。

5.2.1.3.5 灭菌后的培养基空白培养

灭菌后的培养基放于37℃培养箱中培养，经24h培养无菌生长，可保存备用；斜面培养基取出后，立即摆成斜面后空白培养；半固体的培养基垂直放置凝成半固体深层琼脂后，空白培养。

5.2.2 干热灭菌法

通过使用干热空气杀灭微生物的方法叫干热灭菌。一般是把待灭菌的物品包装就绪后，放入电烘箱中烘烤，即加热至160～170℃维持1～2h。

干热灭菌法常用于空玻璃器皿、金属器具的灭菌。凡带有胶皮的物品，液体及固体培养基等都不能用此法灭菌。

5.2.2.1 灭菌前的准备

玻璃器皿等在灭菌前必须经正确包裹和加塞，以保证玻璃器皿于灭菌后不被外界杂菌所污染。常用玻璃器皿的包扎和加塞方法如下：平皿用纸包扎或装在金属平皿筒内；三角瓶在棉塞与瓶口外再包以厚纸，用棉绳以活结扎紧，以防灭菌后瓶口被外部杂菌所污染；吸管以拉直的曲别针一端放在棉花的中心，轻轻捅入管口，松紧必须适中，管口外露的棉花纤维统一通过火焰烧去，灭菌时将吸管装入金属管筒内进行灭菌，也可用纸条斜着从吸管尖端包起，逐步向上卷，头端的纸卷捏扁并拧几下，再将包好的吸管集中灭菌。

5.2.2.2 干燥箱灭菌

将包扎好的物品放入干燥烘箱内，注意不要摆放太密，以免妨碍空气流通；不得使器皿与烘箱的内层底板直接接触。将烘箱的温度升至160～170℃并恒温1～2h，注意勿使温度过高，超过170℃，器皿外包裹的纸张、棉花会被烤焦燃烧。如果是为了烤干玻璃器皿，温度为120℃持续30分钟即可。温度降至60～70℃时方可打开箱门，取出物品，否则玻璃器皿会因骤冷而爆裂。

用此法灭菌时，绝不能用油、蜡纸包扎物品。

5.2.2.3 火焰灭菌

直接用火焰灼烧灭菌，迅速彻底。对于接种环，接种针或其它金属用具，可直接在酒精灯火焰上烧至红热进行灭菌。此外，在接种过程中，试管或三角瓶口，也采用通过火焰而达到灭菌的目的。

6 结果

6.1记录各种不同物品所用的灭菌方法及灭菌条件（温度、压力等）。

6.2试述高压蒸汽灭菌的过程及注意事项。

7 思考

7.1 制备培养基的一般程序是什么？

7.2 做过本次实验后，你认为在制备培养基时要注意些什么问题？

7.3 灭菌在微生物学实验操作中有何重要意义？

4 试述高压蒸汽灭菌的操作方法和原理。

5 高压蒸汽灭菌时应注意哪些事项

第二篇：实验一 常用器皿包扎与培养基的配制和灭菌

实验一常用器皿包扎与培养基的配制和灭菌

一、实验目的

1 学会常用器皿包扎方法

2 学习和掌握配制培养基的一般方法和步骤

3 学会实验室灭菌锅的使用方法

二、常用器具和仪器

试管（test tube），德汉氏小管（Durham tube），玻璃吸管（glass pipette），吸器，微量加样器（micropipette），吸嘴（tip），培养皿（petri dish），三角瓶（erlenmeyer flask），接种铲（inoculating shovel），玻璃涂布器（glass spreader），接种环（inoculating loop），接种钩（inoculating hook），接种针（ inoculating needle），小塑料离心管（Eppendorf tube），滴瓶（dropper bottle），双层瓶（double bottle），酒精灯(alcohol burner），煤气喷头（coal gas sprinkler head），试剂瓶，量筒，烧杯，温度计，石棉网，漏斗，烘箱，卧式灭菌锅，手提式灭菌锅，无菌操作台/室，过滤除菌设备，厌氧操作设备，小型发酵罐，离心机，培养箱/摇床，冷冻干燥机，蒸馏水器，超声波清洗仪，磁力搅拌器。

三、玻璃器皿的包装

1、培养皿的包装

方法一：用旧报纸密密包紧，一般以5-8套培养皿作一包。包好后用干热或湿热灭菌（见无菌操作技术）。

方法二：将培养皿放入金属（不锈钢）筒内，干热灭菌。金属筒配有盖子，内部还有一个可以放培养皿的带底框架。框架可以从筒内提出，以便装取培养皿。

包好的培养皿

金属筒和内部的框架

塑料培养皿架

2、吸管的包装

准备好干燥的吸管，在粗头端塞入一小段棉花，以免使用时将杂菌吹入或不慎将微生物吸出。

将吸管尖端斜放在旧报纸的近左端，与报纸成45°角，左端多余的一段覆折在尖头上，再将整根吸管卷入报纸，右端多余的报纸打个小结。

    包好的吸管再用一张大报纸包好，干热灭菌。或一起装入专用吸管筒进行灭菌。

    如果一次可以用完，也可以将吸管直接装入筒内。尖端向内，使用时将筒平放在桌面上，手持粗端抽出。

3、试管和三角瓶的包装

     试管管口和三角瓶瓶口塞以棉花塞或泡膜塑料塞，然后在外面用两层报纸包好，并用细线扎紧。若用铝箔更好，可以不用线扎。进行干热或湿热灭菌。

4、棉塞的制作：

    棉塞的作用主要是防止杂菌污染和保证通气良好，所以好的棉塞应该形状、大小和松紧与试管口或三角瓶口完全适合。

    加塞时，棉塞长度的1/3在管口（瓶口）外，2/3在内。

    一般用纤维长的棉花做塞子，不用脱脂棉，因为脱脂棉易吸水变湿，造成污染。

    此外，液体培养中还经常用到通气塞，即8层纱布重叠而成，或在两层纱布间均匀铺一层棉花作成。

四、玻璃器皿的清洗

新玻璃器皿：用2 %盐酸浸泡数小时后用自来水冲洗干净；

使用过的玻璃器皿：试管、培养皿、三角瓶等：用瓶刷沾去污粉等洗涤剂刷洗，再用自来水冲洗干净；装有固体培养基的器皿应先将其刮去，然后洗涤；

玻璃吸管：使用后投入有自来水的大量筒或标本缸内，以免干燥后不易清洗，再集中用自来水冲洗。

载玻片和盖玻片：滴加过香柏油的玻片要先用软纸沾二甲苯擦去油，在肥皂水中煮沸5-10 min，用软布或脱脂棉擦拭后用自来水冲洗。然后在稀洗液中浸泡2 h，再用自来水和蒸馏水冲洗晾干后浸于95 %乙醇中备用。

注意：带菌的器皿在洗涤前用 2 %煤酚皂溶液或 0.25 %新洁尔灭溶液等消毒液内浸泡 24 h或煮沸 30 min，再洗涤；

带病原菌的培养物先进行高压蒸灭菌，然后倒去培养物，再洗涤。

五、培养基的配制与灭菌

牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基。其配方如下：

牛肉膏3g，蛋白胨10g．NaCl 5g，琼脂15-20g，水1000 mL，pH 7.4-7.6。

1 称药品：按实际用量计算后，按配方称取各种药品放入大烧杯中。牛肉膏可放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶解后倒入大烧杯；也可放在称量纸上称量，随后放人热水中，牛肉膏便与称量纸分离，立即取出纸片。蛋白胨极易吸潮，故称量时要迅速。

2 加热溶解：在烧杯中加入少于所需要的水量，然后放在石棉网上，小火加热，并用玻棒搅拌，待药品完全溶解后再补充水分至所需量。若配制固体培养基，则将称好的琼脂放入已溶解的药品中，再加热融化，此过程中，需不断搅拌，以防琼脂糊底或溢出，最后补足所失的水分。

3 调PH：检测培养基的PH，若pH偏酸，可滴加1滴1mol/LNaOH，边加边搅拌，并随时用pH试纸检测，直至达到所需pH范围。若偏碱，则用1mol/L HCl进行调节。pH的调节通常放在加琼脂前。应注意pH值不要调过头，以免回调而影响培养基内各离子的浓度。

4 过滤：液体培养基可用滤纸过滤，固体培养基可用4层纱布趁热过滤，以利结果的观察。

5 分装：按实验要求，可将配制的培养基分装入试管或三角瓶内。分装时可用三角漏斗以免培养基沾在管口或瓶口上面造成污染。

分装量：固体培养基约为试管高度的1／5，灭菌后制成斜面。分装入三角瓶内以不超过其容积一半为宜。半固体培养基以试管高度的1/4为宜，灭菌后垂直待凝。

6 加棉塞：试管口和三角瓶口塞上用普通棉花(非脱脂棉)制作的棉塞。棉塞的形状、大小和松紧度要合适，四周紧贴管壁，不留缝隙，才能起到防止杂菌侵入和有利通汽的作用。要使棉塞总长约3／5塞人试管口或瓶口内，以防棉塞脱落。有些微生物需要更好的通气，则可用8层纱布制成通气塞。有时也可用试管帽或塑料塞代替棉塞。

7 包扎：加塞后，将三角瓶的棉塞外包一层牛皮纸或双层报纸，以防灭菌时冷凝水沾湿棉塞。若培养基分装于试管中，则应先把试管扎成捆后，再于棉塞外包一层牛皮纸。然后用记号笔注明培养基名称、组别、日期。

8 灭菌：将上述培养基于121.3℃湿热灭菌20min。如因特殊情况不能及时灭菌，则应放人冰箱内暂存。

9 摆斜面：灭菌后，如制斜面，则需趁热将试管口端搁在一根长木条上，并调整斜度，使斜度的长度不超过试管总长度的1/2。

10 无菌检查：将灭菌的培养基放入37℃温箱中培养24-48h，无菌生长即可使用。或储存于冰箱清洁的橱内，备用。

六、实验任务

每人：

包扎4个平皿、2只吸管；2支装有9 ml的无菌水的试管

做2个试管塞、做1个三角瓶塞子并包扎好；做一支斜面。

每小组（两人一组）：包扎三角玻璃棒1支，配制200 mL培养基

六、思考题

1、配制培养基有哪几个步骤?在操作过程中应注意些什么问题?为什么?

答：称药品、加热溶解、调pH、过滤、分装、加棉塞、包扎、灭菌、摆斜面、无菌检查

注意问题：称药品用的各药匙不要混用，称完药品应及时盖紧瓶盖，瓶盖切莫张冠李戴；调节pH时要小心操作，尽量避免回调而带入过多的金属离子；加热融化过程中，需不断搅拌，以防琼脂糊底或溢出，最后补足所失的水分；配制好的培养基如因特殊情况不能及时灭菌，则应放人冰箱内暂存。

2、培养基配制完成后，为什么必须立即灭菌?若不能及时灭菌应如何处理？如何进行无菌检查。

答：配制培养基的原料中有大量各种微生物存在，培养基配制好后立即灭菌是杀死所有微生物。如果不立即灭菌微生物会消耗培养基中的营养物质并产生代谢废物，从而使培养基失去其应有的营养特性或改变溶液的pH值。

       为检查灭菌后的培养基是无菌的可以将灭菌后的培养基放在37℃下培养24h，观察是否有微生物生长。

3、试设计实验对饮料进行无菌检查。