温度对培养基破坏的影响
发布时间：
2025-07-28
温度是影响培养基稳定性的关键因素,过高或过低的温度都会通过物理、化学或生物机制破坏成分和性能,进而影响微生物培养效果.以下从高温破坏和低温影响两方面详细说明：
一、高温对培养基的破坏(最常见且影响显著)
高温(通常指超过储存/使用推荐温度,如30℃以上,或灭菌过程中的极端温度)主要通过成分降解、化学反应、物理状态改变破坏培养基,具体表现为：
1.营养成分降解
碳水化合物：如葡萄糖、乳糖等在高温下易发生美拉德反应(与氨基酸结合),导致颜色变深(从浅黄变为棕褐色),同时营养效价下降(如葡萄糖利用率降低),影响微生物(尤其糖类依赖型菌株,如大肠杆菌)的生长速度和菌落形态.
维生素/生长因子：绝大多数维生素(如B族维生素、生物素)对热敏感,高温(即使短期)会导致其分解失效.例如,叶酸在121℃灭菌15分钟后损失率可达50%以上,导致需要该因子的细菌(如链球菌)生长受抑制.
蛋白质/多肽：如胰蛋白胨、酪蛋白胨中的肽键在高温下可能断裂,释放游离氨基酸,但过度加热会导致蛋白质变性(如血清中的白蛋白凝固),失去营养功能,尤其对营养要求高的微生物(如苛养菌)影响显著.
2.化学物质产生毒性
高温可能促使培养基中的成分发生副反应,生成有害物质：
磷酸盐与钙、镁离子在高温下易形成不溶性磷酸钙/磷酸镁沉淀,不仅导致营养成分无法利用,沉淀还可能干扰菌落观察(如在选择性培养基中掩盖目标菌落).
某些氨基酸(如胱氨酸)在高温下分解产生硫化氢等有毒气体,抑制微生物生长.
高浓度糖(如20%以上蔗糖)在高温下脱水生成焦糖,对部分酵母菌和真菌有抑制作用.
3.物理状态改变
琼脂类固体培养基：高温(尤其是反复加热融化)会导致琼脂聚合度下降,凝固能力减弱(如原本45℃凝固的培养基可能需要更低温度),甚至无法凝固,失去功能.
液体培养基：过度高温可能导致某些成分(如脂类)乳化状态破坏,出现分层或浑浊,影响均一性,导致微生物生长不均.
二、低温的影响(相对少见,但需注意)
低温(通常指低于推荐储存温度,如-20℃以下,或反复冻融)主要影响成分稳定性和物理结构：
1.成分结晶与分离
某些可溶性成分(如盐类、糖类)在低温下可能因溶解度下降而结晶析出(如高盐培养基中的氯化钠结晶),导致成分不均一,复溶后局部浓度过高,抑制微生物生长.
含血清、脂类的培养基(如血琼脂、巧克力琼脂)在低温冻结后,脂类成分可能与水相分离,解冻后出现分层,影响营养物质的分布.
2.冻融导致的物理损伤
反复冻融会使水分形成冰晶,破坏胶体结构(如琼脂的凝胶网络),导致固体解冻后质地松散、易碎裂；液体培养基则可能因冰晶刺破容器(如玻璃瓶装)导致污染风险增加.
对含有活菌的成品(如某些质控菌株的保存培养基),低温(尤其-20℃以下)可能直接导致菌体死亡,失去使用价值.
三、不同类型培养基的高温耐受参考
类型、推荐储存温度、室温(25℃)下短期存放上限、高温(30℃以上)风险表现
普通营养琼脂(干粉/成品)；2-8℃(干粉可室温)；干粉1-3个月,成品1周内；干粉结块,成品颜色变深、凝固不良
含维生素的选择性培养基；2-8℃；不超过1周：维生素降解,目标菌生长抑制
血琼脂、巧克力琼脂；2-8℃(避免冻结)；不超过3天：红细胞破裂,血红蛋白变性,营养下降
液体培养基(如TSB)；2-8℃(干粉可室温)；干粉1-2个月,成品10天内；出现沉淀,pH值偏移(通常偏碱)
总结
未启封的培养基(尤其是成品)的室温贮存期较短,核心限制因素是高温导致的成分降解和毒性物质产生.具体贮存期需严格参考产品说明书(不同品牌因配方和加工工艺差异较大),但通用原则是：
干粉培养基：室温(20-25℃,干燥避光)下通常可存放1-3个月(但建议优先冷藏以延长保质期)；
成品液体/固体：室温下贮存期不超过1周,超过后需通过无菌试验和质控菌株验证(如接种标准菌观察生长情况)确认是否可用,避免因高温破坏导致实验失败.
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