微(wei)生(sheng)物培養-大(da)腸(chang)桿(gan)菌

大(da)腸(chang)桿(gan)菌是(shi)壹(yi)種兼(jian)性(xing)厭氧(yang)菌，最(zui)適(shi)生(sheng)長(chang)溫度為(wei)37°C。我(wo)們(men)為(wei)其(qi)提(ti)供富(fu)含(han)碳(tan)源(yuan)、氮源(yuan)、維生(sheng)素和礦物質的(de)標(biao)準(zhun)培養基(ji)——LB培養基(ji)（Luria-Bertani培養基(ji)）。在(zai)液體培養基(ji)中(zhong)，菌(jun)體會均勻增殖(zhi)，使培養基(ji)變渾(hun)濁(zhuo)；在(zai)添(tian)加了瓊脂(zhi)的(de)固體培養基(ji)上，單(dan)個(ge)細菌會固(gu)定(ding)生(sheng)長(chang)並繁殖(zhi)形(xing)成(cheng)壹(yi)個(ge)肉眼(yan)可(ke)見的(de)菌落。

壹(yi)、常(chang)用(yong)配(pei)置：

• 溫度：37℃

• 轉(zhuan)速(su)：200-250 rpm振蕩培養12-16小時（過(guo)夜）

二、方案原(yuan)理(li)：

• 典(dian)型場景：大(da)腸(chang)桿(gan)菌的(de)培養

配(pei)置參數與(yu)原(yuan)理(li)：

• 溫度：37℃

大(da)腸(chang)桿(gan)菌是(shi)人(ren)體腸(chang)道中(zhong)的(de)共生(sheng)菌(jun)，其最(zui)適(shi)生(sheng)長(chang)溫度與(yu)人(ren)體體溫壹(yi)致(zhi)（37℃）。在(zai)此(ci)溫度下(xia)：

細胞代(dai)謝(xie)酶（如DNA聚合酶、核(he)糖(tang)體等(deng)）活性(xing)最高(gao)，DNA復制(zhi)、蛋白質合(he)成(cheng)等(deng)生(sheng)命(ming)活動(dong)效率(lv)較大(da)化(hua)。

若(ruo)溫度低於(yu)30℃：酶活性(xing)下(xia)降(jiang)，代(dai)謝(xie)減緩(huan)，繁殖(zhi)速(su)度(du)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低。

若溫度高於(yu)42℃：可(ke)能(neng)觸(chu)發(fa)熱(re)休(xiu)克(ke)反(fan)應(ying)，甚(shen)至(zhi)導(dao)致(zhi)細胞死(si)亡。

• 轉(zhuan)速(su)：150-200 rpm（振蕩培養）

氧(yang)氣供應：大(da)腸(chang)桿(gan)菌雖為(wei)兼(jian)性(xing)厭氧(yang)菌（可(ke)在(zai)有氧(yang)/無氧(yang)條件下(xia)生(sheng)長(chang)），但(dan)有(you)氧呼(hu)吸(xi)能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)能(neng)量(liang)（ATP）產(chan)量，加速繁殖(zhi)。振(zhen)蕩(dang)使培養液形(xing)成(cheng)渦流(liu)，增加氣液接(jie)觸(chu)面(mian)積(ji)，提(ti)高溶(rong)氧(yang)量(liang)。

營(ying)養(yang)均勻分(fen)布(bu)：避(bi)免局部(bu)營(ying)養(yang)物(wu)質耗(hao)盡(jin)或(huo)代(dai)謝(xie)廢(fei)物積(ji)累(lei)，確保所有細菌處於(yu)相(xiang)似(si)的(de)生長(chang)環境。

防(fang)止沈澱：避(bi)免細胞或(huo)營(ying)養(yang)物(wu)質沈(chen)降(jiang)，維持懸浮狀態。

轉(zhuan)速(su)範圍選(xuan)擇(ze)：

150 rpm：適(shi)合(he)對剪切(qie)力(li)敏(min)感(gan)的(de)菌株(zhu)或高密度(du)培養（減(jian)少機械損(sun)傷）。

200 rpm：較大(da)化(hua)溶(rong)氧(yang)和營(ying)養(yang)混(hun)合效率(lv)，適(shi)合(he)快(kuai)速(su)擴增。

＞250 rpm：可(ke)能(neng)因(yin)剪(jian)切(qie)力(li)過(guo)強(qiang)破壞細胞膜(mo)，反而抑制(zhi)生(sheng)長(chang)。

• 擴增培養的(de)其他(ta)關(guan)鍵(jian)因素

培養基(ji)成(cheng)分：如LB培養基(ji)（胰蛋白腖、酵(jiao)母提(ti)取物(wu)、NaCl）提(ti)供氮源(yuan)、碳(tan)源(yuan)和無機鹽(yan)；若(ruo)需高(gao)密度培養，可(ke)能(neng)改(gai)用(yong)TB（Terrific Broth）等(deng)富(fu)營(ying)養(yang)培養基(ji)。

初始接(jie)種量(liang)：通(tong)常(chang)為(wei)1:100或(huo)1:50稀(xi)釋，確(que)保細菌快(kuai)速進(jin)入(ru)對數生(sheng)長(chang)期(qi)。

pH控(kong)制(zhi)：維(wei)持(chi)pH 7.0-7.2（通(tong)過(guo)緩(huan)沖(chong)體系(xi)如磷酸鹽(yan)），避(bi)免酸性(xing)/堿性(xing)環境抑(yi)制酶活性(xing)。

• 應用(yong)場景示(shi)例

質粒(li)擴增：在(zai)含抗生素的(de)LB培養基(ji)中(zhong)擴增攜帶(dai)目(mu)標(biao)質粒(li)的(de)大(da)腸(chang)桿(gan)菌，用於(yu)後續(xu)基因克隆。

蛋白表(biao)達：在(zai)TB培養基(ji)中(zhong)誘(you)導(dao)表(biao)達重組蛋白，結(jie)合溫度調(tiao)控(kong)（如30℃誘(you)導(dao)以(yi)減少包涵體形成(cheng)）。