微生物的营养与培养基.doc

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1、微生物的营养与培养基营养物质:能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质.（结构物质、能量、代谢调节物质和生理环境等）营养:微生物获得和利用营养物质的生理过程。营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。第一节　微生物的营养六要素一、微生物的化学组成主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等占细菌细胞干重的97%微量元素：锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜等二、微生物的营养要素营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成六大类。　六要素：碳源、氮源、能源

2、、生长因子、无机盐和水1.碳源(carbonsource)在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质有机碳异氧微生物碳源谱无机碳自养微生物微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源是兼有能源功能营养物。目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、淀粉、麸皮、米糠等。表微生物利用的碳源物质种类碳源物质备注糖葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、半乳糖、乳糖、甘露糖、纤维二糖、纤维素、半纤维素、甲壳素、木质素等单糖优于双糖，己糖优于戊糖，淀

3、粉优于纤维素，纯多糖优于杂多糖。有机酸糖酸、乳酸、柠檬酸、延胡索酸、低级脂肪酸、高级脂肪酸、氨基酸等与糖类比效果较差，有机酸较难进入细胞，进入细胞后会导致pH下降。当环境中缺乏碳源物质时，氨基酸可被微生物作为碳源利用。醇乙醇在低浓度条件下被某些酵母菌和醋酸菌利用。脂脂肪、磷脂主要利用脂肪，在特定条件下将磷脂分解为甘油和脂肪酸而加以利用。烃天然气、石油、石油馏分、石蜡油等利用烃的微生物细胞表面有一种由糖脂组成的特殊吸收系统，可将难溶的烃充分乳化后吸收利用。CO2CO2为自养微生物所利用。碳酸盐NaHCO3、Ca

4、CO3、白垩等为自养微生物所利用其他芳香族化合物、氰化物蛋白质、肋、核酸等利用这些物质的微生物在环境保护方面有重要作用。当环境中缺乏碳源物质时，可被微生物作为碳源而降解利用。1.氮源(nitrogensource)凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。有机氮蛋白质核酸铵盐作为氮源时会导致培养基pH值下降，称为生理酸性盐。而以硝酸盐作为氮源时培养基pH值会升高，称为生理碱性盐。氨基酸尿素氮源谱NH3铵盐无机氮硝酸盐N2按氮源的不同生物可分为：氨基酸自养型生物：能利用尿素、铵盐、硝酸盐

5、甚至氮气的生物氨基酸异养型生物：从外界吸收现成的氨基酸作为氮源的微生物常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等速效性氮源：迟效性氮源：如玉米浆相对于豆饼粉，NH4+相对于NO3-为速效氮源。表微生物利用的氮源物质种类氮源物质备注蛋白质类蛋白质及其不同程度降解产物(胨、肽、氨基酸等)大分子蛋白质难进入细胞，一些真菌和少数细菌能分泌胞外蛋白酶，将大分子蛋白质降解利用，而多数细菌只能利用相对分子质量较小其降解产物氨及铵盐NH3、(NH4)2SO4等容易被微生物吸收利用硝酸盐K

6、NO3等容易被微生物吸收利用分子氮N2固氮微生物可利用，但当环境中有化合态氮源时，固氮微生物就失去固氮能力其他嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物大肠杆菌不能以嘧啶作为唯一氮源，在氮限量的葡萄糖培养基上生长时，可通过诱导作用先合成分解嘧啶的酶，然后再分解并利用嘧啶可不同程度地被微生物作为氮源加以利用2.能源(energysource)能源：能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能有机物化能异养微生物的能源化学物质能源谱无机物化能自养微生物的能源辐射能光能自养和光能异养微生物的能源单功能营养物、双功能营养

7、物、多功能营养物1.生长因子(growthfactor)生长因子：那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物微生物生长因子需要量（ml-1III型肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae）胆碱6ug金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）硫胺素0.5ng白喉棒杆菌（Cornebacteriumdiphtherriae）B-丙氨酸1.5ug破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridiumtetani）尿嘧啶0-4ug肠膜状串

8、珠菌（Leuconostocmesenteroides）吡哆醛0.025ug根据生长因子的化学结构和它们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为维生素(vitamin)、氨基酸与嘌呤与嘧啶三大类。维生素在机体中所起的作用主要是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢；有些微生物自身缺乏合成某些氨基酸的能力，因此必须在培养基中补充这些氨基酸或含有这些氨基酸的小肽类物质，微生物才能正常生长；嘌呤与嘧啶作为生长因