了解細菌的生理需要，掌握細菌的生長繁殖規(guī)律，即可用人工方法提供細菌所需的各種條件，以培養(yǎng)細菌，供人類利用。細菌培養(yǎng)的用途

　　1.細菌的鑒定和研究研究細菌的形態(tài)、代謝活動、生化反應(yīng)、抗原結(jié)構(gòu)、致病力等性狀對細菌進行鑒定,均須首先培養(yǎng)細菌,使細菌繁殖到足夠的數(shù)量，以供研究。

　　2.傳染病的診斷與治疔要確定某一傳染病是由何種細菌引起，必須從患者或帶菌者體內(nèi)培養(yǎng)出病原菌，鑒定其種屬，才能作出確切的病原學(xué)診斷。對病原菌進行藥物敏感試驗，確定該菌對何種藥物敏感，以選擇有效的藥物進行治療,也必須利用人工方法培養(yǎng)細菌，才能做到。

　　3.生物制品的制備將分離培養(yǎng)所得的純種細菌，制成診斷菌液，可供傳染病的診斷之用，制成活菌或死菌菌苗和類毒素，可供預(yù)防;將培養(yǎng)之細菌或其類毒素注人動物，制成免疫血清與抗毒素，可供傳染病的診斷、預(yù)防和治療。這些制品統(tǒng)稱為生物制品在醫(yī)學(xué)實踐上極為重要。

　　4.工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用細菌培養(yǎng)和發(fā)酵過程中，能產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，可加以提純精煉，制成各種產(chǎn)品，如許多抗生素、維生素、氨基酸，味精、多種有機酸類、醇類、醛類、酮類等;還可用細菌培養(yǎng)物生產(chǎn)酶制劑，進行石油脫蠟、浸礦、制革、處理廢水、制造菌肥和農(nóng)藥，在醫(yī)藥工業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有廣泛應(yīng)用。

　　5.遺傳工程上的應(yīng)用遺傳工程是將一種生物細胞中的基因切割下來,拼接到另一種生物細胞體內(nèi)，后者即可獲得前者的遺傳性狀而表達出來。由于細菌繁殖快，培養(yǎng)容易，常用細菌作為接受基因的受體。例如胰島素原從動物臟器中提取，產(chǎn)量很少，制備困難。如將人或動物細胞中編碼產(chǎn)生胰島素的基因拼接整合到大腸埃希菌的DNA中,再將大腸埃希菌培養(yǎng)，即可很容易地從細菌培養(yǎng)液中獲得大量胰島素。

　　二、細菌培養(yǎng)方法

　　細菌培養(yǎng)的條件很簡單,只須供應(yīng)充分的營養(yǎng)，提供合適的

　　pH、溫度和氣體環(huán)境，細菌即可繁殖。通常根據(jù)所培養(yǎng)細菌的要求，選用適當?shù)呐囵B(yǎng)基，將細菌接種在培養(yǎng)基中，常見致病菌置于

　　培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng)18~24h即可。關(guān)于氣體環(huán)境，需氧菌和兼性厭氧菌置于普通空氣中即可，專性厭氧菌則須在無游離分子氧的環(huán)境中培養(yǎng)。多數(shù)細菌在代謝過程中需要二氧化碳，但一般細菌在代謝中自身產(chǎn)生的二氧化碳已足夠其所需，且空氣中還有0.03%的二氧化碳,不必另外補充供應(yīng);只有少數(shù)細菌，如布魯桿菌、腦膜炎球菌等，在初次分離時，必須將培養(yǎng)環(huán)境中的二氧化碳濃度提髙到5%~10%。個別細菌例如結(jié)核分枝桿菌繁殖速度較慢，須延長培育時間至數(shù)天或數(shù)周。根據(jù)細菌生長的形式和特點可將其分為以下幾個方法。

　　(一)同步培養(yǎng)方法

　　通過同步培養(yǎng)方法使不同步的群體細胞轉(zhuǎn)變成同時進行分裂或同時開始生長的同步群體細胞。同步的細胞是科學(xué)研究與微生物工業(yè)發(fā)酵上的理想材料，常用來研究在單個細菌上難以研究的生化反應(yīng)的反應(yīng)過程。用一般培養(yǎng)方法獲得的細胞通常是不同步的細胞，就是用同步培養(yǎng)技術(shù)獲得的同步的細胞經(jīng)過幾次傳代之后，也會出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象。獲得同步細胞的培養(yǎng)方法有機械方法和控制環(huán)境條件的誘導(dǎo)方法兩種

　　(二)分批培養(yǎng)方法

　　分批培養(yǎng)是細菌在特定的生長條件下只完成一個生長循環(huán)的培養(yǎng)方法，即接種細菌到培養(yǎng)基里以后，細菌利用培養(yǎng)基里的營養(yǎng)物質(zhì)生長，營養(yǎng)物質(zhì)不斷消耗，同時代謝產(chǎn)物逐漸積累，引起細菌的生長速率下降，直至生長停止，最終導(dǎo)致細菌死亡。分批培養(yǎng)可用生長的數(shù)字和生長曲線表示。

　　(三)連續(xù)培養(yǎng)法

　　為了大量培養(yǎng)細菌，或獲取大量的代謝產(chǎn)物，亦可采用連續(xù)培養(yǎng)

　　物質(zhì)，定時地或連續(xù)地排出部分陳舊培養(yǎng)液，補充新鮮培養(yǎng)基，并經(jīng)常校正pH，這樣可使細菌的生長繁殖較長時期地維持在對數(shù)生長期，而延緩穩(wěn)定期和衰亡期的到來。

　　三、培養(yǎng)條件

　　(一)培養(yǎng)基

　　是由適合于細菌需要的各種營養(yǎng)物質(zhì)配制而成的營養(yǎng)基質(zhì)，可供細菌在其中生長繁殖。培養(yǎng)基本身必須無菌。一般病原菌所用培養(yǎng)基pH為7.2~7.6。

　　(二)其他培養(yǎng)條件

　　除培養(yǎng)基外，需要滿足以下幾個方面的條件。

　　1.合適的酸堿度酸堿度對細菡的影響很大，一般病原菌最適的酸堿度在pH7.2-7.6之間，只有少數(shù)細菌如霍亂弧菌在堿性(pH8.4~9.2)環(huán)境中生長，結(jié)核分枝桿菌則在微酸(H6.5~

　　6.8)環(huán)境中生長更好。許多細菌在培養(yǎng)過程中利用糖類而產(chǎn)酸，影響本身生長，所以在培養(yǎng)液中加人緩沖劑如磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀等以維持恒定的pH。

　　2.適宜的溫度大多數(shù)病原菌在長期進化過程中已適應(yīng)人體的內(nèi)環(huán)境，一般細菌在15^-40%：范圍內(nèi)都能生長，但病原菌的最適溫度常為37弋。

　　3.—定的濕度細菌生長需要保持一定的水分和環(huán)境的潮濕，以利于營養(yǎng)物質(zhì)的滲透。干燥對細菌生長不利。

　　4.必要的氣體環(huán)境需氧菌需在有氧環(huán)境下生長，厭氧菌需在無氧條件下才能生存，根據(jù)細菌對氣體需要的不同，提供的氣體環(huán)境，如腦膜炎奈瑟菌初分離時，必須在5%~10%CO的氣體環(huán)境中培養(yǎng)。

　　四、細茴在培養(yǎng)基中生長情況

　　大多數(shù)細菌在液體培養(yǎng)基中生長呈現(xiàn)均勻混濁的狀態(tài);少數(shù)成鏈狀的細菌可呈沉淀生長;專性需氧菌多生長在液體表面，形成菌膜。

　　細菌劃線接種于固體培養(yǎng)基^面，由于劃線的分散作用，使許多混雜的細菌在培養(yǎng)基表面上散開，經(jīng)一定時間培育后，繁殖成一堆堆細菌的集團，肉眼可見，稱為菌落(colony)。在一般情況下，一個菌落是由單個細菌不斷分裂繁殖堆積而成，故一個菌落中所包含的細菌都是由同一個細菌繁殖而來，屬于同一種細菌。挑出一個菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，則所生長出來的細菌均為純種，稱為純培養(yǎng)(pureculture)，利用固體培養(yǎng)基可從許多混雜的細菌中分離純培養(yǎng)。分離純培養(yǎng)是檢査標本中細菌的第一步，首先要從含有多種雜菌的標本中分離純培養(yǎng)，然后才能對此純培養(yǎng)物進行鑒定和研究。各種細菌在固體培養(yǎng)基上所形成的菌落，在大小、顏色、表面光滑或粗糙、濕潤或干燥、邊緣是否整齊，以及透明度等方面，都有不同的表現(xiàn)，有助于識別和鑒定細菌。根據(jù)固體培養(yǎng)基上菌落的數(shù)目，還可計算標本中的活菌數(shù)。用接種針將細菌穿剌接種于半固體培養(yǎng)基中，如該菌有鞭毛,能運動，則細菌從穿刺線向四周半固體培養(yǎng)基中運動彌散，培養(yǎng)后沿穿剌線呈羽毛狀或云霧狀混濁生長，穿剌線模糊不清;如細菌無鞭毛，不能運動，則僅沿穿刺線成明顯的線形生長，周圍培養(yǎng)基仍然透明澄清。故用半固體培養(yǎng)基可以檢査細菌是否具有動力。