微生物的培养

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1、第五章微生物营养与培养基营养(nutrition)：生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。营养物提供生命活动的结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。一些微生物可利用非物质形式的能源光能。元素大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫其他元素：钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、钴、锌、钼等存在方式有机物：蛋白质、糖、类脂、核酸、维生素、降　　　　　　解产物、代谢中间产物无机盐灰分水—细胞湿重的70%~90%一般生物能利用

2、的，微生物能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；对一般生物有害的，微生物还能利用。微生物是杂食性的：一、微生物的营养物及其功能碳源（Carbonsource）氮源（Nitrogensource)能源（Energysource)生长因子（Growthfactor)无机盐(Inorganicsalt)水(Water)六种营养要素参与微生物细胞的组成提供微生物机体进行各种生理活动所需的能量形成微生物代谢产物的来源功能:营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础，失去这个基础，生命也就停止。（一）碳源(carbonso

3、urce)提供微生物营养所需碳元素的营养源。有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等无机碳源：CO2,Na2CO3,CaCO3等糖类：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，等有机酸：乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸，等醇类：乙醇，等脂类：脂肪，磷脂，等烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油，等CO2碳酸盐：NaHCO3,CaCO3,白垩，等其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸微生物可利用的碳源(化合物分类)淀粉能为微生物的生命活动提供最

4、初能量来源的化学物质（键能）或辐射能（离子的波长和频率）。（二）能源(energysource)异养微生物的碳源同时也是能源无机物：化能自养微生物的能源能源谱化学物质辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源有机物：化能异养微生物的能源有机氮源：蛋白胨、黄豆粉、玉米浆无机氮源：NH4NO3、(NH4)2SO4气态氮源：大气N2（三）氮源(nitrogensource)凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。氮源一般不作能源。蛋白胨是是将肉、蛋白质（酪素）或明胶用酸、碱或蛋白酶水解后干燥而成的外观呈淡黄色的粉剂，具有肉香的特殊气息

5、。动物性蛋白胨：胰胨（tryptone）、肉胨、骨胨植物性蛋白胨：大豆蛋白胨（soypeptone）单功能：辐射能双功能：还原态无机养料，如NH4+既是硝酸盐细菌的能　　　　　　源，又是氮源三功能：N·C·H·O类营养物质常是异养微生物的能　　　　　　源，碳源兼氮源，如大部分复杂的天然有机物：花生饼粉、玉米浆等一种营养物具有一种以上营养要素的功能无机盐的生理功能无机盐大量元素微量元素一般功能特殊功能细胞内一般分子成分(P、S、Ca、Mg、Fe等)生理调节物质渗透压的维持(Na+等)酶的激活剂(Mg等)pH的稳定化能自养菌的

6、能源(S、Fe2+、NH4+、NO2-等)无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-等)酶的激活剂(Cu2+、Mn2+、Zn2+等)特殊分子结构成分(Co、Mo等)固氮酶一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳源，氮源自行合成的、所需极微量的有机物。培养基中生长因子来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等。(五)生长因子(growthfactor)作用：细胞重要化学物质，辅酶或酶活化所需。狭义：维生素广义：维生素、氨基酸、碱基、脂肪酸等生理作用：细胞组成成分生化反应溶剂化学、生理反应介质物质运输媒体调节细胞温度维持细胞的渗透压（

7、六）水存在状态：游离态（溶剂）和结合态（结构组成）水的可利用性用水活度(wateractivity,aw)表示aw：在天然环境中，微生物可实际利用的自由水量。aw=P/PoP:溶液的蒸汽压Po:纯水的蒸汽压水活度需等渗适宜。微生物适宜生长的aw为0.6～0.998之间。在常温常压下，纯水的aw为1.00在同温同压，某溶液的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压之比。依碳源不同：异养型(heterotrophs):不能以CO2为主要或唯一碳源自养型(autotrophs):能以CO2为主要或唯一碳源第二节微生物营养类型依能源不同：光能

8、营养型(phototrophs):光反应产能化能营养型(chemotrophs):物质氧化产能依生长因子的不同：原养型(prototroph)或野生型(wildtype)营养缺陷型(auxotroph)微生物的营养类型营养类型能源碳源实　例光能自养型光能CO2蓝细菌紫硫细菌绿硫细菌藻类光能异养型光能CO