微生物实验室传代过程中如何保证培养条件的稳定性？

2026-02-27 14:16阅读：

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微生物实验室传代过程中如何保证培养条件的稳定性？

百欧博伟生物：传代过程中保证培养条件稳定，核心是对温度、pH 值、氧气、营养、无菌环境这五大关键因素进行“标准化控制”，通过固定操作流程和使用专用设备，避免环境波动诱发菌种代谢异常或衰退。

一、温度：精准控制，避免波动

温度是影响微生物酶活性和代谢速率的核心因素，微小波动都可能导致菌种生长异常，需从“培养环境”和“操作过程”双端把控。

1、固定培养温度，使用精准控温设备

优先使用恒温培养箱（精度 ±0.5）或水浴摇床（适用于液体培养），并提前 1 小时预热至目标温度（如大肠杆菌 37、酵母菌 28），待温度稳定后再放入菌种。

避免使用精度低的普通烤箱或室温培养，尤其在季节交替或空调环境下，室温波动可能超过 ±2，极易导致菌种生长缓慢或形态改变。

2、减少操作过程中的温度暴露

从培养箱中取出菌种进行接种时，动作需快速（单次暴露时间不超过 5 分钟），避免培养基或菌种在室温下放置过久。

接种用的培养基（如斜面、平板）需提前在培养箱中预热至目标温度，避免冷的培养基接触菌种后，瞬间降低局部温度。

二、pH 值：提前调节，全程稳定

微生物对 pH 值极其敏感，过酸或过碱会直接破坏细胞结构，需在培养基制备阶段就固定 pH 值，并通过添加缓冲剂维持全程稳定。

1、培养基制备时精准调节 pH

使用pH 计（而非 pH 试纸，精度更高）在灭菌前调节培养基 pH 至菌种最适范围（如细菌 7.0-7.2、放线菌 7.5-8.0、酵母菌 4.5-5.5）。

注意：灭菌后培养基 pH 可能会下降 0.1-0.3（如含糖培养基灭菌后易产酸），因此灭菌前可将 pH 适当调高 0.2，抵消灭菌后的变化。

2、添加缓冲剂，抵抗 pH 波动

根据菌种代谢特性添加缓冲物质，例如：

培养产酸菌种（如乳酸菌）时，在培养基中加入碳酸钙（1%-2%）或磷酸氢二钾 / 磷酸二氢钾缓冲对（浓度 0.05mol/L），中和代谢产生的有机酸，维持 pH 稳定。

培养产碱菌种时，可添加少量柠檬酸或琥珀酸，平衡碱性代谢产物。

三、氧气：按需供给，避免不足或过量

不同菌种对氧气需求差异极大（需氧、厌氧、兼性厌氧），氧气供给不当会直接导致菌种活力下降，需通过专用培养设备和操作方式控制。

菌种类型氧气控制方法关键操作要点

需氧菌（如枯草芽孢杆菌）提供充足氧气 1.液体培养使用摇床，保证氧气充分溶解；2.固体培养时，培养皿倒置（避免冷凝水覆盖菌落），且培养箱内保持通风（可打开通风孔）。

厌氧菌（如破伤风梭菌）严格隔绝氧气 1.使用厌氧培养箱（充入氮气或二氧化碳，氧气浓度 < 0.1%）；2.简易操作可采用“庖肉培养基”或“焦性没食子酸碱性法”。

兼性厌氧菌（如酵母菌）适度供氧 1.液体培养可低速摇床（100-150rpm），无需高强度通气；2.固体培养与需氧菌操作一致，无需额外控氧。

四、营养：固定配方，保证均一

培养基的营养成分和浓度差异是导致菌种性状改变的重要原因，需通过“标准化配方”和“规范制备流程”确保营养稳定。

1、使用固定的培养基配方，避免随意调整

严格按照标准配方称量原料（如牛肉膏 3g、蛋白胨 10g、氯化钠 5g，加水至 1000mL），并使用电子天平（精度 0.01g）称量，避免凭经验添加导致浓度偏差。

优先使用商品化预制培养基（如 LB 培养基粉末、麦康凯琼脂），只需按说明加水溶解即可，比自行配制更稳定，尤其适合对营养敏感的菌种。

2、确保培养基灭菌彻底且均一

采用高压蒸汽灭菌法（121、1.05kg/cm²、20 分钟），灭菌后轻轻摇匀液体培养基，避免局部成分沉淀（如琼脂未完全溶解导致浓度不均）。

灭菌后的培养基需在 48 小时内使用，若存放超过 24 小时，需重新检测 pH 值和无菌状态，避免营养成分降解或污染。

五、无菌环境：全程防护，避免污染

杂菌污染会与目标菌种竞争营养，甚至分泌有害物质，间接破坏培养条件稳定，需从“操作环境”和“工具灭菌”两方面严格控制。

1、固定无菌操作环境

所有传代操作必须在超净工作台内进行，操作前开启紫外灯消毒 30 分钟，关闭紫外灯后通风 15 分钟，避免紫外线残留损伤菌种。

操作人员需穿戴无菌手套、口罩和白大褂，手部消毒后再接触接种工具（如接种环、移液器），避免人为带入杂菌。

2、确保工具和容器灭菌彻底

接种环、镊子等金属工具采用干热灭菌（160、2 小时）或火焰灭菌（操作时在酒精灯外焰灼烧至红热，冷却后使用）；

培养皿、试管等玻璃容器采用高压蒸汽灭菌（121、20 分钟），灭菌后烘干备用，避免残留水分影响培养基凝固或导致污染。

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