培养基功能类型及培养基重要成分-琼脂介绍

培养基的功能类型

特定培养基配方的组成决定了，其分类可分为基础培养基、增菌培养基、选择性培养基或鉴别培养基，或者这些类型的组合。

基础培养基能够支持多种微生物的生长，且不含抑制性成分。这类培养基可以是未增菌的，也可以添加动物血液等增菌剂以培养营养要求苛刻的微生物。例如：胰酪大豆琼脂（Trypticase™ Soy Agar，未增菌型）和含5%羊血的胰酪大豆琼脂（增菌型）。

选择性培养基能够促进特定种属微生物生长，同时抑制混合菌群中的其他微生物。这种选择性通常通过添加化学试剂、染料或抗生素来实现。例如，含5%羊血的A组链球菌选择性琼脂（ssA™）就是一种选择性培养基，它通过添加复合选择性试剂，能够优先从咽喉拭子培养物中分离出A组链球菌。不同选择性培养基的选择程度存在差异，高选择性培养基可能会抑制部分目标菌株的生长。在分离肠道菌时，建议同时使用几种不同选择强度的培养基。

鉴别培养基含有特定成分，可对纯培养或混合培养中的目标菌属或菌种进行初步鉴定。这种鉴定通常基于菌落形态特征，如颜色变化或沉淀物产生。以三糖铁琼脂（TSI Agar）为例，该鉴别培养基可通过检测革兰阴性肠道菌对葡萄糖、乳糖和蔗糖的发酵能力以及硫化氢产生情况来进行菌种鉴别。

许多培养基配方兼具选择性和鉴别性，显色培养基就是典型代表。这类特殊配方除含有选择性试剂外，还添加了显色底物。当特定酶降解这些底物时，会释放出不同颜色的化合物，形成特征性菌落颜色，从而便于快速鉴别和鉴定。例如，在BBL™ CHROMagar™金黄色葡萄球菌显色培养基上，金黄色葡萄球菌呈现紫红色菌落，而未被抑制的多数革兰阳性菌则形成白色、蓝色、绿色或蓝绿色（水色）菌落，革兰阴性菌和酵母菌则受到部分或完全抑制。

从临床标本中分离微生物时，除常规用于初代分离的选择性、鉴别性和非选择性平板培养基外，通常还需使用增菌肉汤培养基。这种液体"备份"培养基可有效降低漏检风险，特别是对于样本中数量稀少、在平板上生长缓慢、对选择性试剂敏感或需要特殊培养条件的病原体。

培养基类型

培养基成分-琼脂

1. 历史背景

琼脂的发现与应用历程可追溯至1658年的日本。据史料记载，一位名为Minora Tarazaemon的旅店经营者，偶然将剩余的海藻汤弃置于冬夜户外，意外发现昼夜温差交替使汤液凝固成凝胶状物质。这一发现经过两个多世纪的沉淀，最终在1882年由微生物学奠基人科赫，首次将其引入微生物培养领域。值得关注的是，科赫对琼脂的应用得益于萨克森地区乡村医生沃尔特·赫塞的推荐，而赫塞的这一知识则源自其妻子范妮·赫塞——其家族与当时将琼脂广泛应用于果冻和果酱制作的荷属东印度群岛有着密切的商业往来。

20世纪初，琼脂作为培养基凝固剂全面取代了明胶。这一替代主要基于琼脂的两大优势：其一，在人体病原菌最适培养温度范围内（通常35-37℃）能保持固态；其二，对细菌分泌的多种水解酶具有显著抗性。

二次世界大战前，美国出于战略物资储备考虑，首次启动琼脂工业化生产。至1940年代，加州圣地亚哥American Agar公司生产的微生物级琼脂，因其优异的品质稳定性，被确立为评估其他培养基成分（如蛋白胨）特性的标准参照物。这一时期确立的琼脂质量标准，至今仍对微生物培养基质控产生深远影响。

琼脂平板彩绘

2. 特征

琼脂是一种从红藻门（Rhodophyceae）红紫色海藻（如石花菜属和江蓠属）中提取的植物胶体和水溶性多糖。这类红藻广泛分布于全球温带海域，其中石花菜属藻类被视为琼脂的最佳原料来源。

琼脂具有以下关键特性：

o 固态和凝胶态均具有良好透明度，便于观察菌落形态；

o 批次间凝胶强度稳定：既能耐受划线操作，又不影响物质扩散特性；

o 具有稳定的凝胶形成温度（32-40℃）和融化温度（约85℃），这一特性称为滞后现象；

o 基本不含肽类、蛋白质，以及可发酵碳氢化合物等代谢活性物质；

o 电负性基团含量低且稳定，避免影响带正电分子（如抗生素、营养物质）的扩散；

o 不含细菌抑制剂等毒性物质；

o 不含有可能干扰培养基中正常溶血反应的溶血性物质；

o 无嗜热菌孢子污染。

琼脂作为培养基凝固剂的标准使用浓度为1-2%（重量/体积），这一配比能确保培养基达到最佳固化状态。而在细菌运动性研究、厌氧菌及微需氧菌培养等特殊应用场景中，则需要调整琼脂浓度至0.05-0.5%的范围，其中细菌动力实验通常采用0.5%的半固体浓度，厌氧菌培养需降低至0.1%，微需氧菌培养则根据具体菌种特性在0.1-0.5%之间进行优化调整。

血琼脂培养基平板

3. 制造过程

选用新鲜的石花菜海藻。

通过多道工序从石花菜中提取的液态琼脂经过纯化处理后，首先通过凝胶化过程截留可溶性及悬浮性杂质，再经洗涤工序彻底去除这些污染物。具体的生产工艺细节可参阅相关文献资料。

4.产品应用

对于特定的产品应用，请参考“琼脂”的产品说明。

参考文献

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7. United States Pharmacopeial Convention, Inc. 2008. The United States Pharmacopeia 31/The national forumulary 26, Supp. 1, 8-1-08, online. The United States Pharmacopeial Convention, Inc., Rockville, Md.

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更新日期：2025-05-27

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