三、细菌的人工培养

不同种类的原核微生物对营养、环境条件等的需求不同，进行人工培养时，要根据其种类选择适当的培养方法与培养基。

（一）细菌培养技术

普通细菌一般以培养基进行人工培养，根据不同培养对象和不同培养目的，选用不同的接种和培养方法。常用的有分离培养和纯培养两种方法。已接种标本或细菌的培养基置于合适的气体环境，需氧菌和兼性厌氧菌置于空气中即可，专性厌氧菌须在无游离氧的环境中培养。多数细菌在代谢过程中需要CO₂，但分解糖类时产生的CO₂已足够其所需，且空气中还有微量CO₂，不必额外补充。只有少数菌如布鲁菌、脑膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌等，初次分离培养时必须在5%～10% CO₂环境中才能生长。

（二）常用培养基

培养基（culture medium）是根据细菌生长繁殖的需要，按一定比例配制而成的营养物制品。培养基本身必须无菌，pH一般为7.2～7.6，对少数细菌按其生长要求调整pH为偏酸或偏碱。培养基按其用途和组成可分为以下几类：

1.基础培养基（basal medium）：含有一般细菌生长繁殖所需的最基本营养成分。如肉浸液、肉膏汤，其组成为肉膏、蛋白胨、氯化钠和水。

2.营养培养基（nutrient medium）：在基础培养基中添加某些特殊的营养物质（如葡萄糖、血液、血清、动物腹腔液、酵母浸膏、生长因子等），以满足营养要求较高的细菌生长。最常用的营养培养基是血琼脂平板。

3.选择培养基（selective medium）：利用细菌对某些化学物质的敏感性不同，在培养基中加入该物质，以抑制混杂细菌，筛选出目标菌。如用于肠道病原菌（沙门菌属、志贺菌属）分离的S-S培养基。

4.鉴别培养基（differential medium）：给培养基中加入某些底物和指示剂，使细菌培养后出现某种肉眼可见的特征性变化，用以鉴别细菌。如无糖基础培养基（蛋白胨水）、醋酸铅培养基等。

5.厌氧培养基（anaerobic medium）：用于厌氧菌的分离、培养和鉴别。厌氧培养法主要有：①将普通培养基置于无氧环境中（专性厌氧缸或真空干燥缸内）培养；②在培养基中加入还原剂，以降低培养基的氧化还原电势，并加入美兰作为氧化还原指示剂。也可在液体培养基表面用凡士林或石蜡封闭以隔绝空气，造成无氧环境，常用的有庖肉培养基等。

根据培养基的物理性状，可分为液体培养基、固体培养基、半固体培养基。三种培养基的营养成分完全相同，只需在液体培养基中加入不同浓度的凝固剂（琼脂）即可制成固体培养基（2%～3%琼脂）和半固体培养基（0.3%～0.5%琼脂）。液体培养基常用于大量繁殖细菌。固体培养基用于分离纯化细菌。半固体培养基常用于检查细菌的动力或保存菌种。

（三）细菌生长现象的观察

1.液体培养基：普通兼性厌氧菌生长后使液体呈均匀混浊状态；链球菌等少数细菌可沉淀生长；专性需氧菌则多生长在液体表面，形成菌膜。

2.固体培养基：将细菌划线接种于固体培养基表面，在合适温度下培养一段时间后，在培养基表面出现由单个细菌繁殖而形成的、肉眼可见的细菌集团，称为菌落（colony），这一过程即为分离培养。挑取一个菌落转种到另一个新鲜培养基中则可获得该菌的纯种，称为纯培养（pure culture）。不同细菌菌落的大小、颜色、透明度、表面与边缘情况、光滑或粗糙、湿润或干燥、有无溶血性等表现各不相同，有助于识别和鉴定细菌。此外，卫生学检测中通过培养细菌菌落来计数检品的含菌量。

3.半固体培养基：用穿刺针将细菌接种于半固体培养基中培养后，有鞭毛的细菌沿穿刺线向周围扩散生长，可见整个培养基呈云雾状，穿刺线模糊不清。无鞭毛的细菌只能沿穿刺线生长，不向周围扩散，培养基仍透明，穿刺线清晰可见。

（四）细菌培养在医药学中的意义

1.细菌研究和鉴定：在研究细菌形态、代谢活动、生化反应、抗原性、致病性、耐药性等生物性状以及鉴定细菌时，需要对细菌进行分离和培养。

2.疾病诊断与防治：临床上从患者体内分离出细菌并予以培养，经过鉴定，才能明确诊断。细菌药物敏感试验也离不开细菌培养。

3.生物制品制备：以分离培养的纯细菌可制备抗生素、维生素、氨基酸、诊断菌液、菌苗、类毒素、菌体制剂、酶制剂等。也可以细菌为抗原，制备免疫血清或抗毒素。

4.基因工程应用：由于细菌结构简单、繁殖快、易培养，故在基因工程中常被用作工程菌。将带有外源性基因的重组DNA转化给受体菌，使其在菌体内获得表达后对细菌进行大量培养，进而获取生产基因工程产品，如胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗等。