微生物培養基簡介

• 微生物培養基的種類
• 微生物培養基的選擇指南  

介紹微生物培養基簡介

微生物學研究需要在實驗室中提供不同種類的細菌、酵母菌或病毒。發酵、蛋白質和疫苗生產等大規模製程需要大量處於生理活性狀態的細菌。

任何微生物培養基都應該包括營養來源、能量、必需礦物質、緩衝劑和 pH 指示劑。有時還會包括選擇劑和凝固劑。噬菌體等厭惡性寄生蟲可在同時含有宿主細菌的營養培養基中培養。

以下是典型微生物培養基的基本組成部分：

• 營養來源 - 蛋白質、維生素、礦物質和碳水化合物的來源；大多數是蛋白胨和肉萃取物的混合物
• 能量來源 - 碳水化合物的來源；大多數是葡萄糖
• 必需礦物質 - 微量和大量礦物質的來源；主要存在於蛋白胨和肉提取物中
• 緩衝劑 - 保持最佳pH值的物質；主要是特定氨基酸、磷酸鹽、檸檬酸鹽和齊聚物
• pH指示劑 - 通過顏色變化顯示培養基pH值變化的物質；主要是酚紅

微生物培養基的種類

• 簡單或基礎培養基： 包含營養肉湯和蛋白胨水；在分子生物學研究實驗室中常被用來分離和培養各種細菌
• 複合培養基： 包含各種營養素的混合物；氨基酸來源的確切組成沒有定義。例如巧克力瓊脂、MacConkey 瓊脂、Lowenstein-Jensen 培養基
• 定義培養基: 含有某些細菌所需的已知和定義的碳源和氮源
• 特殊培養基： 含有特定的物質，可促進厭惡性細菌的生長，抑制不需要的細菌生長，或含有可區分不同類型細菌的指示物

表一 微生物培養基的種類

名稱	應用
LB 培養基	溶菌酶肉湯（Lysogeny Broth）或 LB 是培養大腸桿菌（E. coli）最普遍和常用的培養基。大腸桿菌。它最早由 Bertani G 創造，用來培養志賀指示菌株。LB 是一種富含蛋白胨、酵母抽提物、NaCl 和瓊脂（用於固體培養基）的培養基。根據 NaCl 濃度的不同，LB 培養基可分為以下幾種：LB - Miller、LB - Lennox 和 LB - low salt。	LB 培養基適用於非選擇性培養 E. coli 菌株，以進行克隆、生產 DNA、質粒 DNA 和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。含有無菌 LB 瓊脂的平皿，可添加或不添加抗生素，也可用於大腸桿菌抗生素菌株的選擇性培養。
M9培養基含有必要的鹽和氮。	最低限度鹽分（M9）培養基適合非選擇性培養大腸桿菌菌株，用於克隆、生產 DNA、質粒 DNA 和重組蛋白質。當加入適當的抗生素時，它也適用於選擇性培養。
Terrific肉湯是一種營養豐富的培養基，能在更短的時間內獲得更高的產菌量。	Terrific肉湯（改良型）適合非選擇性培養大腸桿菌菌株，用於克隆和高產量生產DNA、質粒DNA和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。
Hanahan's Broth (SOB Medium)	SOB培養基具有比LB培養基更高的蛋白胨、氨基酸和肽。	哈納漢肉湯（SOB 培養基）可製備高效能細胞。
SOC 培養基	SOC培養基是添加了葡萄糖的改良型SOB培養基。在葡萄糖存在的情況下，利用其他糖的細胞過程會受到抑制。	SOC 培養基可以高效率地轉化有能力的細胞。
2X YT 培養基所含的酵母抽提物濃度是一般 LB 培養基的兩倍。	2XYT培養基適用於M13噬菌體和大腸桿菌菌株的非選擇性培養，以進行克隆、生產DNA、質粒DNA和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。
紐西蘭青黴素肉湯	NZCYM肉湯適用於λ噬菌體和大腸桿菌菌株的非選擇性培養，以進行克隆、生產DNA、質粒DNA和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。
含或不含氨基酸的酵母氮基	酵母氮基是營養豐富的培養基，含氮、維生素、微量元素和鹽。	酵母營養基是一種營養豐富的培養基，含有氮源、維生素、微量元素和鹽，可作為大多數涉及酵母培養物的發酵反應的基本營養培養基。
噬菌培養基
NZ Amine®	NZ胺® 肉湯是營養豐富的營養培養基，含有胺基酸、勝肽、維生素及低鹽濃度。	紐西蘭胺® 肉湯適合λ噬菌體生長。

常見問題

Luria、Lennox 和 Miller LB 配方之間有何差異？

LB（最初稱為溶菌肉湯）最初由胰蛋白胨、酵母提取物、NaCl 和葡萄糖組成。不久之後，葡萄糖被省略（Miller 版本），後來 NaCl 含量降低了一半（Lennox 版本）。對於某些應用，甚至需要更低的鹽（Luria 低鹽版本）。

LB-米勒產品之間有什麼差異？

LB-米勒有多種類型，可以滿足您的需求。不同的產品型態包括粉末和液體兩種。粉末型態也有瓊脂，方便製作 LB-agar 平板。L2542 (LB Miller liquid)L3522 (LB Miller powder)L3147 (LB Miller powder with agar)

哪種細菌培養基最適合我的應用？大腸桿菌非常好，但當您在沒有方案的情況下工作時，選擇肉湯仍有一般準則。一般而言：LB - Miller 和 LB - Lennox 用於大腸桿菌的生長和維護、DNA 質粒生產和蛋白質生產。Lennox 配方的鹽含量較低，一些對鹽敏感的選擇抗生素需要較低的鹽含量。LB - Luria 低鹽用於大腸桿菌生長或其他限制條件要求鹽含量盡可能低的特殊應用。Terrific Broth 用於較高產量的蛋白質生產和高產量的 DNA 質粒生產，因為大腸桿菌在此培養基的生長速度較快。SOB 用於蛋白質生產、DNA 質粒生產和高效能合格細胞的產生。

在培養基中加入鎂會增加細胞密度嗎？

在尚未含有鎂的微生物肉湯配方中，加入 10-20 mM MgCl2 或 MgSO4 可能會增加細胞密度。您可能還需要提高培養箱的振動速度。

微生物培養基的選擇指南

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表一 LB 媒體

Name	Components	Product No.	LB - Miller。	10 g/L 胰蛋白胨 5 g/L 酵母萃取物 10 g/L NaCl	L2542<	液體	即用型	適合一般大腸桿菌培養。大腸桿菌培養。
10g/L胰蛋白胨 10g/L NaCl10g/L NaCl 5g/L Yeast Extract	L3522	粉末	將 25 g 混入 1L 水；使用前高壓滅菌並冷卻
15g/L瓊脂  10g/L胰蛋白胨  10g/L NaCl  5g/L Yeast Extract <	L3147	瓊脂粉末	將 40 g 混入 1L 水，加熱溶解；
15g/L琼脂  10g/L胰蛋白胨  10g/L氯化钠  5g/L 酵母提取物  100μg/mL 氨苄西林	L5667	含100 μg/mL氨苄青霉素的gar平板	即用型
15g/L瓊脂  10g/L胰蛋白胨  10g/L氯化鈉 ； 5g/L 酵母抽提物  50μg/mL 氨苄西林 <	L0168<	gar平板含50 μg/mL氨苄青霉素
L0543	含 50 ug/mL 卡那霉素的瓊脂平板
；15 g/L 瓊脂  10 g/L 胰蛋白胨  10 g/L NaCl  5 g/L 酵母抽提物  100 μg/mL 羧苄青霉素	L0418	gar平板，含100 μg/mL羧苄青霉素
LB - Lennox	；10 g/L 蛋白胨  5 g/L 酵母提取物  10 g/L NaCl	L3022	Powder	Mix 20 g in 1L water; autoclave and cool before use	Suitable for culture of E.大腸桿菌對鹽敏感的菌株。
	15 g/L 琼脂  10 g/L 胰蛋白胨  5 g/L NaCl	L2897	Powder with agar	Mix 35 g in 1L water, heat to dissolve; autoclave and cool before use
	10 g/L 胰酮 5 g/L 酵母抽提物  5 g/L NaCl  2.2 g/L 惰性結合劑	L7275	片劑	將每片 1.2 g 的片劑加入 48.3 mL 水；使用前高壓滅菌並冷卻
	13.72g/L 琼脂  9.14g/L 胰酮  4.57g/L 酵母抽提物  4.57g/L NaCl  1.6g/L 惰性結合劑	L7025	含瓊脂的藥片	將每 1.68 g 片劑加入 48.3 mL 水；使用前高壓消毒並冷卻
	10g/L 胰蛋白胨  5 g/L 酵母抽提物  5 g/L NaCl  0.6 g/L 惰性粘合劑 (僅限 EZMix 配方)	L7658	EZMix™	將 20.6 g 加入 1L 水；使用前高壓消毒並冷卻
	；15g/L 琼脂  10g/L胰蛋白胨  5g/L酵母提取物  5 g/L NaCl	L7533	加入瓊脂的EZMix™	將35.6 g加入1公升水中，加熱溶解；使用前需高壓消毒並冷卻
	15g/L Agar < 10g/L 胰蛋白胨  5 g/L 酵母抽提物  5 g/L NaCl	L5542		Ready-to-use
	10 g/L Tryptone  5.0 g/L 酵母抽提物  5.0 g/L NaCl	L9234	液體	即開即用
LB-低鹽	5 g/L 酵母抽提物  0.5 g/L NaCl（和 15 g/L 瓊脂作固體培養基）	L3397	粉末	將 15.5 g 加入 1L 水；使用前需高壓滅菌並冷卻	適合培養需要低鹽條件下成長的大腸桿菌菌株。
	15g/L 琼脂  10g/L 胰蛋白胨。li>10g/L 胰蛋白胨  5g/L 酵母抽提物  0.5g/L NaCl	L3272	瓊脂粉	將 30.5 g加入1L水中，加熱使溶解；使用前需高壓滅菌並冷卻
Overnight Express Instant LB Medium	隔夜速遞自動誘導系統 1 成分  Luria Bertani (LB) 肉湯 隔夜速遞自動誘導系統 1 成分	71757-M	只需將 EasyPak 內含物加到 1 L 無菌水中，再補充 10 mL 甘油，微波 2 分鐘即可溶解。Overnight Express Instant LB Medium 也提供 1 kg 瓶裝。Granulated medium ensures rapid, uniform dissolution in water, prevents clumping of the medium, and avoids inhalation of airborne powder.	Enables regulated protein expression in E. coli, without monitoring the culture or adding IPTG during cell growth.
Overnight Express Instant TB Medium	隔夜特快自動誘導系統 1Overnight Express Autoinduction System 1 成分  特級肉湯 (TB) 培養基
	隔夜速遞自動引導系統 1 成分  特級肉湯 (TB) 培養基	71491	粒狀培養基	EasyPak為鋁箔袋裝，內含60 g粒狀培養基，足夠1 L培養。只需將 EasyPak 內含物加入 1 L 無菌水中，再補充 10 mL 甘油，微波 2 分鐘即可溶解。Overnight Express Instant TB Medium 也有 1 kg 瓶裝供應。顆粒狀的培養基可以確保快速、均勻地溶解於水中，防止培養基結塊，並避免吸入空氣中的粉末。

表二 最小鹽 (M9)

Name	元件	產品編號	格式	製備注意事項
33.9 g/L Na2HPO4.7H2O  15 g/L KH2PO4   5 g/L NH4Cl and 2.5 g/L NaCl	M6030	粉末	將 56.4 g 加入 1L 水以獲得 5X 儲備溶液；使用前需高壓滅菌、冷卻並稀釋至 1X	適用於重組 E.大腸桿菌菌株
15 g/L KH2PO4  64 g/L Na2HPO4  2.5 g/L NaCl  5.0 g/L NH4Cl	M9956	Liquid	Ready-to-use

表三 最小鹽 (M9)

名稱	成分	產品編號	格式	準備注意事項
5 g/L 酵母提取物  2.4 g/L MgSO4  0.5 g/L NaCl  0.186 g/L KCl	H8032	粉末	可製備 高效能細胞。
SOC Medium	20 g/L 胰蛋白胨  5 g/L 酵母提取物  4.8 g/L MgSO4 3.603 g/L 葡萄糖 0.5 g/L NaCl 0.186 g/L KCl	S1797	液體液體	即用型	SOC培養基是添加了葡萄糖的改良型SOB培養基。在葡萄糖存在的情況下，細胞利用其他糖的過程會受到抑制。可能影響宿主細胞生理機能的重組蛋白的表達受到抑制，從而導致高效率的轉化反應。

表四 美味肉湯 - 改良版

Name	Components	Product No.	格式	製備注意事項	應用
23.6 g/L 酵母抽提物  11.8 g/L 胰蛋白胨  9.4 g/L K2HPO4  2.2 g/L KH2PO4	T5574<	液體	即用型	適用於非選擇性培養大腸桿菌菌株，以進行克隆和培養大腸桿菌。大腸桿菌菌株，用於克隆和高產量生產 DNA、質粒 DNA 和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。
T9179	EZMix™	將 48.2 g加入1 L水中，再加入4 mL甘油；使用前高壓滅菌並冷卻

表五 2X YT 中號

Name	成分	產品編號	格式	準備注意事項	應用
16克/升胰蛋白胨  5 g/L NaCl	Y1003	Y1003Y1003	液體	即用型	適用於非選擇性培養 M13 噬菌體和大腸桿菌菌株，以進行克隆。大腸桿菌菌株進行克隆、生產 DNA、質粒 DNA 和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。
Y2377	粉末	將 31 g 混和於 1 L 水；使用前請高壓滅菌並冷卻
Y2627	EZMix™	將 31.6 g 加入 1 L 水；使用前高壓滅菌並冷卻

表六 NZCYM 肉湯

Name	產品編號	格式	準備注意事項	應用
10 g/L 胰蛋白胨 5 g/L 酵母抽提物  5 g/L NaCl  ；1 g/L Casamino acids  1 g/L MgSO4	N3643	粉末	將 22 g 混入 1 L 水中；使用前高壓消毒並冷卻	適用於非選擇性培養λ噬菌體和大腸桿菌株，以進行克隆。大腸桿菌菌株進行克隆、生產 DNA、質粒 DNA 和重組蛋白質。加入適當的抗生素後，也適用於選擇性培養。

表七 酵母培養基

Name	成分	產品編號	格式	製備注意事項
含氨基酸的酵母氮基	氮源：  硫酸銨，5.0 g/L 氨基酸：  L-組氨酸，10 mg/L  DL-蛋氨酸，20 mg/L  DL-色氨酸，20 mg/L 維生素：  生物素，2。0  泛酸鈣，400  葉酸，2.0  肌醇，2.0 mg/L  尼克酸，400  對氨基苯甲酸，200  核黃素，200  硫胺素 HCL，400 微量元素： 硼酸  硫酸銅  碘化鉀  三氯化鐵  硫酸鎂  鉬酸鈉  硫酸鋅 鹽類：  磷酸一鹼鉀，1.0 g/L 硫酸鎂，0.5 g/L  氯化鈉，0.1 g/L  氯化鈣，0.1 g/L	Y1250	粉末	將 6.7 g加入100 mL水中，再加入5 g葡萄糖得到10倍的儲備溶液；過濾消毒後，使用前用無菌水稀釋至1倍	酵母氮基是用於培養酵母的高度參考生長培養基。這種營養豐富的微生物肉湯含有氨基酸、氮、維生素、微量元素和鹽。
Yeast Nitrogen Base 不含氨基酸	氮源：  硫酸銨，5.0 g/L 維生素：  生物素，2.0  泛酸鈣，400  葉酸，2.0  肌醇，2.0 mg/L  尼克酸，400  對氨基苯甲酸，200  核黃素，200 硫胺素 HCL，400 微量元素： 硼酸，500  硫酸銅，40  碘化鉀，100  氯化鐵，200 硫酸錳，400  鉬酸鈉，200  硫酸鋅，400 鹽：  磷酸鉀 單鹽基，1.0 g/L  硫酸鎂，0.5 g/L  氯化鈉，0.1 g/L  氯化鈣，0.1 g/L	Y0626	粉末	將 6.8 g加入100 mL水中，再加入5 g葡萄糖和5-10 mg適當的氨基酸，得到10X的儲備溶液；過濾消毒後，使用前用無菌水稀釋至1X	酵母氮基被認為是培養野生型酵母的理想選擇。已知氨基酸的存在會阻止選擇性標記的利用。因此，此培養基不含胺基酸，適用於酵母人工染色體的克隆與操作。

表八 噬菌體培養基

Name	Components	Product No.	格式	製備注意事項	應用
NZ Amine®Broth	10 g/L tryptone  5 g/L NaCl  1 g/L MgSO4	N3518	粉末	將 16 g 混入 1 L 水中；使用前需高壓滅菌並冷卻	適用於λ噬菌體的生長。

參考資料

1. Sambrook J, Fritsch E, Maniatis T. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 1. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.

2. Parija SC. 2012. Textbook of Microbiology & Immunology. 2. Elsevier India.

3. Types of Growth Media Used to Culture Bacteria. [Internet].[updated 07 Aug 2016; cited 17 Jul 2020]. Available from: https://www.scienceprofonline.org/microbiology/types-culture-media-for-growing-bacteria