明膠蛋白胨是胰酶消化動物明膠所得的蛋白胨,胱氨酸和色氨酸含量低,甘氨酸和脯氨酸含量高,且不含有可發酵的碳水化合物,營養較低。比較適合于糖醇發酵中提供氮源和制備低營養培養基。本品為淡黃色至類白色粉末。
蛋白胨是動物蛋白為基質,經過消化、過濾、濃縮、噴霧干燥而得到的一種淺黃色至類白色的干燥粉末。易溶于水,水溶液呈淡黃色。營養豐富可做多種培養基的原材料。在當中它起的主要作用是提供氮源。細菌學蛋白胨含有豐富的蛋白多肽、低肽、氨基酸成分和礦物質。由于用蛋白為原料以及特定的媒介條件,使其含有豐富的色氨酸、脯氨酸、纈氨酸、亮氨酸、賴氨酸。這些氨基酸是細菌生長所需的重要成分和生長因子。
1、提供氮源,支持微生物生長
蛋白質水解產物:明膠蛋白胨是動物膠原(明膠)或植物蛋白經酶解或酸水解得到的混合物,富含氨基酸、多肽和短鏈肽,是微生物易于利用的氮源。
氮元素供應:氮是微生物合成蛋白質、核酸、酶等生物大分子的關鍵元素。明膠蛋白胨為需氮型微生物(如細菌、真菌)提供充足的氮源,促進其快速增殖。
適用性廣:適用于大多數異養型微生物的培養,包括需氧菌、厭氧菌、兼性厭氧菌等。
2、補充碳源和能量
含碳化合物:明膠蛋白胨中除氮外,還含有少量碳水化合物(如糖類)和有機酸,可為微生物提供碳源和能量。
輔助代謝:在碳源不足的培養基中(如無機鹽培養基),明膠蛋白胨可作為輔助碳源,支持微生物的基本代謝需求。
3、提供維生素和生長因子
天然成分:明膠蛋白胨來源于天然蛋白,含有多種維生素(如B族維生素)、礦物質和生長因子(如輔酶、核苷酸前體)。
促進特殊代謝:某些微生物(如乳酸菌、產甲烷菌)對特定維生素或生長因子依賴性強,明膠蛋白胨可滿足其特殊需求,提高培養效率。
4、改善培養基物理性質
緩沖作用:明膠蛋白胨中的氨基酸和多肽具有緩沖能力,可維持培養基pH穩定,減少微生物代謝產物(如有機酸)引起的pH波動。
粘度調節:適量添加明膠蛋白胨可增加培養基粘度,改善氧氣和營養物質的擴散,尤其適用于需氧微生物的深層培養。
凝固輔助(特定場景):明膠蛋白胨中的明膠成分在低溫下可凝固,與瓊脂結合使用可調整培養基的凝固點,適用于特殊溫度要求的實驗(如低溫培養)。
5、促進微生物產物合成
酶誘導作用:明膠蛋白胨中的多肽和氨基酸可誘導微生物分泌特定酶(如蛋白酶、淀粉酶),提高目標產物的產量。
次級代謝調控:在抗生素、色素等次級代謝產物的發酵生產中,明膠蛋白胨可提供前體物質或信號分子,優化產物合成途徑。
6、保護微生物細胞
抗逆性增強:明膠蛋白胨中的某些成分(如脯氨酸、甜菜堿)可提高微生物對滲透壓、溫度等環境脅迫的耐受性,減少細胞損傷。
膜穩定性維護:多肽和氨基酸可參與細胞膜脂質的合成,維持膜結構的完整性,防止細胞裂解。