【精选】微生物的营养和培养基刘.ppt

第四章微生物的营养和培养基微生物营养是微生物生理学重要部分主要阐明营养物质在其生命活动中的生理功能及微生物细胞从外界环境摄取营养物的具体机制。1.微生物的营养要求1.1微生物细胞的化学组成1.2营养物质及其生理功能1.3微生物的营养类型(nutritionaltypes)2.培养基2.1选用和设计培养基的原则和方法2.2培养基的类型及应用1.微生物细胞的化学组成2.营养物质及其生理功能3.微生物的营养类型(nutritionaltypes)生物类型营养要素主要元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙等表—微生物细胞中几种主要元素的含量（干重的百分数）2.化学成分及其分析化学元素组成有机物、无机物和水（70％－90％）(1)有机物分析:1）化学法直接抽提定性定量分析2）破碎细胞得亚显微结构再分析(2)无机物(指与有机物相结合或单独存在的无机盐等物质)分析：干细胞高温炉（550℃）焚烧得到的灰分（ashcostituent）无机方法分析其中各种无机元素含量。(3)水分：细胞表面水分吸干后的重量为湿重；采用低温真空干燥、红外快速烘干方法烘干至恒重为干重。（一）碳源（Carbonsource）类型提供碳素的物质一般还是能源物质。微生物对碳源选择性：糖类一般是良好碳源和能源对不同糖利用不同。E.Coli在G和半乳糖培养基生长G为速效碳源后者为迟效碳源。工业发酵一般用糖蜜、淀粉、饴糖等为节约采用纤维素这种广泛存在的物质培养微生物。不同菌种利用碳源能力不同如：假单孢菌属中的一些能利用90多种碳源；甲基营养型只利用甲醇、甲烷等一碳化合物为能源物质。微生物工业发酵中用做碳源的原料种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、氨、N2等有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸等）、牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等类型实验室常用的氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛肉膏、、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼份、玉米浆等。蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用这种氮源叫迟效氮源。无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用这种氮源叫做速效氮源。速效氮源通常有利于机体的生长迟效氮源有利于代谢产物的形成。硝酸盐NO3NH4+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（四）生长因子（growthfactor）：种类: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:最早发现的生长因子是维生素目前已经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或辅酶需要量很少但是缺少维生素微生物不能正常生长。有些微生物缺乏或丧失合成某种或某些氨基酸的酶所以不能合成生长所必需的氨基酸这类微生物被称为“氨基酸缺陷型”。例如：肠膜明串珠菌（leuconostocmesenteroides）常常需要由外源供给多种氨基酸才能生长。另外有些微生物生长还需要其它特殊的成分例如某些乳酸杆菌生长需要核苷；某些酵母菌和真菌生长需要肌醇；某些肺炎球菌生长需要胆碱等。根据微生物对生长因子的需要存在差异可分为：（五）无机盐（inorganicsalt）无机盐的生理功能：无机元素的来源和功能◆微生物对水的需要程度（水对微生物生长的影响）常用环境（或基质）中的水活度值（wateractivityw）表示。所谓w就是水的有效浓度。◆定义：水活度为在一定的温度条件下溶液的蒸汽压与相同条件下纯水的蒸汽压之比即：w=/o表示溶液的蒸汽压o表示纯水的蒸汽压◆在w为0.60~0.99的环境条件均有微生物生长但对某种微生物而言它对w的要求是一定的。即微生物不同其生长的最适w亦不同。表—几类微生物生长最适w三、微生物的营养类型微生物的营养类型：能以CO2为唯一或主要碳源；不能以CO2为主要或唯一的碳源；生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；亚硝化细菌2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H++132Kcal硝化细菌NO2-