微生物的营养知识总结

1、微生物的营养微生物的特点：食谱广、胃口大 营养物质：那些能够满足微生物机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需的物质营养：微生物获得和利用营养物质的过程营养物质是微生物生存的物质基础， 而营养是生物维持和延续其生命形式的一种生理过 程。第一节 微生物的营养要求一、 微生物细胞的化学组成（一）化学元素 （chemical element）:大量元素 （macro element） : 碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁（其中前 六种占细菌细胞干重的 97% ）。微量元素 （trace element） : 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍 、硼。微生物、动物、植物之间存在“营养上的统一性”

2、 。组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而异， 也随菌龄及培 养条件不同在一定范围内发生变化。（二）微生物细胞的化学成分及分析微生物细胞中的各种元素的 存在形式 ：主要以水、有机物、无机物的形式存在于细 胞中。微生物细胞的化学组成的 影响因素 ： 微生物种类、菌龄、培养条件。（三）元素在细胞内存在形式上述元素主要以水、有机物、无机盐的形式存在于细胞中：1、有机物 ：蛋白质、糖、脂类、核酸、维生素及其降解产物 .2、无机物 ：参与有机物组成单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在 .3、水：约占细胞总重 70%90% ，以游离水和结合水两种形式存在28% 。游离水：干重法可测得；结

3、合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透，占水总量的 17%与其他生物细胞相比? 共同成份：? 特殊成份：水肽聚糖无机盐胞壁酸蛋白质磷壁酸糖类D-型氨基酸脂类二氨基庚二酸核酸等吡啶二羧酸等化学成分及其分析有机成分：化学方法直接抽提然后定性定量 细胞破碎、获得不同的亚显微结构，然后分析 无机成分：灰分测定 湿重、干重、细胞含水量、营养物质及其生理功能? 碳源 ( carbon source )? 氮源( nitrogen source )? 无机盐( mineral salts )? 生长因子( growth factor )? 水( water )微生物与动植物营养要素的比较动物微生物绿色植物(异养

4、)异养自养(自养)碳源糖类、脂肪糖、醇、有机酸等二氧化碳、碳酸二氧化碳盐等氮源蛋白质及其降解物蛋白质及其降解无机氮化物、氮无机氮化物物、有机氮化物能源与碳源同与碳源同氧化无机物或利利用日光能用日光能生长维生素有些需要维生素等不需要不需要因子生长因子无机无机盐无机盐无机盐无机盐元素水分水水水水一)、碳源( Carbon source )：定义 ： 凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源的营养物质。功能 ： 提供合成细胞物质及代谢物的原料 ;并为整个生理活动提供所需要能源（异养 微生物）。种类 : 无机含碳化合物：如和碳酸盐等。有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；饴糖；

5、单 糖）脂类醇类 有机酸、烃类、芳香族化合物以及各种含氮的化合物。碳源功能? C 素构成细胞及代谢产物的骨架? C 素是大多数微生物代谢所需的能量来源碳源种类? 无机 C 源： 、碳酸盐，只能被自养微生物利用? 有机 C 源：各种糖类，其次是有机酸、醇类、 脂类和烃类化合物微生物的碳源谱类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机碳CHON复X杂蛋白质、 核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等CHON多数氨基酸、 简单蛋白质等一般氨基酸、明胶等CHO糖、有机酸、 醇、脂类等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等CH烃类天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等无机碳C(?)COCOX等（二）氮源 （ Nitrogen

6、source ）：定义 ：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。 种类：无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N 2 2 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、玉米浆等功能 ：提供合成细胞中含氮物，如蛋白质、核酸，以及含氮代谢物等的原料。少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。微生物的氮源谱类型元素水平化合物水平培养基原料水平有机氮NCHO复X杂蛋白质、 核酸等牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等NCH尿素、一般氨基酸、O简单蛋白质等尿素、蛋白胨、明胶等无NHNH 3、铵盐等(NH4) 2SO 4 等机NO硝酸盐等等氮N氮气空气许多

7、腐生型细菌、肠道菌、动植物致病菌一般都能利用铵盐或硝酸盐作为氮源。大肠杆菌、 产气杆菌、 枯草杆菌、 铜绿假单胞菌等都可以利用硫酸铵、 硝酸铵作为氮源放线菌可以利用硝酸钾作为氮源 ; 霉菌可以利用硝酸钠作为氮源等氮源种类分子态氮：固氮微生物以分子氮为唯一氮源无机态氮：硝酸盐、铵盐几乎所有微生物能利用有机态氮：蛋白质及其降解产物a 速效氮源：实验室常用牛肉膏、蛋白质、玉米浆、酵母膏做氮源迟效氮b 迟效氮源：生产用豆饼、葵花饼、花生饼等。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 源。这种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， 叫做 速

8、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。实验室 常用的无机氮源： 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：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。营养物质及其生理功能能源： 能为微生物生命活动提供能量来源的营养物或辐射能称为能源。化学能：有机物 -化能异养微生物 和 无机物 -化能自养微生物光能化能无机自养型微生物的能源都是一些 还原态的无机物 ，例如 NH 4+、NO2-、S、H2S、H2 和 Fe2+ 等。能利用这种能源的微生物都是一些原核生物，包括亚硝酸细菌、硝酸细

9、 菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。在微生物生长过程中，具体某一种营养物质可同时 兼有几种营养要素的功能 ，如氨 基酸即可以作为某些微生物的碳源和氮源，又是能源。（三）无机盐（ inorganic salt ）定义 ： 为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。大量元素 ：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生长所需浓度在 10-3 10-4 mol/L ）微量元素 ：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（ 微生物生长所需浓度在 10-6 10-8 mol/L ） 一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、

10、钾、镁、铁 等金属元素的化合物。无机盐生理功能构成微生物细胞的组成成分调解微生物细胞的渗透压， pH 值和氧化还原电位。有些无机盐如 S、Fe 还可做为自养微生物的能源。构成酶活性基的组成成分，维持 E活性。Mg、Ca、K 是多种 E的激活剂。无机元素的来源和功能元素人为提供形式生理功能PKH 2PO 4、K2HPO 4核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO 4含硫氨基酸、含硫维生素成分KKH 2PO 4、K2HPO 4酶的辅因子、维持电位差和渗透压NaNaCl维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要CaCa(NO 3)2 、CaCl 2胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真菌孢子形成MgMgSO 4固氮

11、酶辅因子、叶绿素成分FeFeSO 4Cyt 成分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血红素所需MnMnSO 4超氧化物歧化酶、氨肽酶、 L- 阿拉伯糖异构酶等的辅因子CuCuSO 4氧化酶、酪氨酸酶的辅因子ZnZnSO 4碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子Mo(NH 4)6 Mo7O24固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分营养物质及其生理功能微量元素通常没有必要另外加入。微量元素中许多是重金属元素，过量不能提高机体的代谢活性，反而产生毒害作用， 而且单独一种微量元素过量产生的毒害作用更大， 因此， 微生物生长所需要的微量元素 一定要控制在正常的浓度范围内。（四）生长因素（ growth fa

12、ctor ）定义 :它是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用 简单的碳源或氮源合成， 或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。 不同微生物 需求的生长因子的 种类和数量不同 。缺乏合成生长因子能力的微生物称为营养缺陷型微生物 主要包括：维生素、氨基酸、碱基维生素有的微生物自己不能合成维生素，需要外加，主要是 B 族维生素、硫胺素、叶酸、泛 酸、核黄素等，如生产味精需加生物素（是 B 族中的一种即 VH ）。氨基酸有些微生物自己不能合成某种 AA ，必须给予补充，如赖 AA 发酵所用的黄色短杆菌 不能合成环丝 AA，为环丝 AA 缺陷型菌株， 在培养基中必须添加

13、含环丝 AA 的氮源。 如 豆饼水解液或毛发水解液等。各种菌合成 AA 的能力有很大差别，一般 G菌强于 G ，大肠杆菌自己能合成全部AA ，沙门氏菌能合成大部分 AA ，有的菌合成 AA 能力极弱， 如肠道串珠菌需从外界补充 19 种 AA 。碱基嘧啶和嘌呤是核酸和辅 E 的重要组分，是许多微生物必须的生长因素。 有些微生物不仅不能合成嘧啶和嘌呤， 而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷酸上， 还必须供给核苷酸， 有的菌需补充卟啉或其衍生物， 还有的菌需供给 (低碳) 脂肪酸等。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

14、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 ( leuconostoc mesenteroides )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：野生型 ( (wild type) ) 又称原养型不需要生长因子而能在基础培养基上生长的菌株营养缺陷型 ( (auxotroph) )某

15、些菌株发生突变 (自然突变或人工诱变 )后，失去合成某种 ( 或某些 )对该菌株生 长必不可少的物质 (通常是生长因子如氨基酸、维生素 )的能力，必须从外界环境获得该 物质才能生长繁殖， 这种突变型菌株称为营养缺陷型 (auxotroph) ，相应的野生型菌株称 为原养型 (prototroph) 。营养缺陷型菌株经常用来进行微生物遗传学方面的研究。（五）水（ water ） 微生物细胞含水约占细胞鲜重的 7090 ，水作用是多方面的。水的功能 水是细胞中生化反应的良好介质；营养物质和代谢产物都必须溶解在水里， 才能被 吸收或排出体（细胞）外。水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致

16、使细胞的温度骤然上升。 水能维持细胞的膨压（控制细胞形态） 。水活度的表示方法微生物可利用的水用水活度来表示 （Qw），Qw 是指在相同的温度和压力下， 溶液中水 的蒸气压和纯水的蒸气压的比即an=P 溶液 /P 纯水微生物生长所需的水活度通常在0.63 0.99 之间，细菌水活度较高为 0.8 ，酵母菌次之，耐旱的微生物水活度为 0.6， 水 中溶质越高水活度越低。 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（ water activity, 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（材料上部蒸气相中水浓度） 与纯

17、水的蒸汽压（即纯水上部蒸气相中水浓度）之比，即： w =P/PoP 表示溶液的蒸汽压Po 表示纯水的蒸汽压w 的要求在w为 0.600.99 的环境条件均有微生物生长，但对某种微生物而言，它对 是一定的， 微生物对水的需求有相当的变化程度。 即微生物不同， 其生长的最适 w 亦不 同。几类微生物生长最适 w微生物w一般细菌0.91酵母菌0.88霉菌0.80噬盐细菌0.70噬盐真菌0.65嗜高渗酵母0.60为了表示微生物生长与水的关系， 有时也常用相对湿度 (RH) 的概念(w100= RH)； 通常也用测定蒸气相中相对湿度的方法得知溶液或物质的水活度微生物的营养类型光能自养型 ：以光为能源，不

18、依赖任何有机物即可正常生长光能异养型 ：以光为能源，但生长需要一定的有机营养化能自养型 ：以无机物的氧化获得能量，生长不依赖有机营物化能异养型 ：以有机物的氧化获得能量，生长依赖于有机营养微生物营养类型 ( )划分依据营养类型特点碳源自养型 (autotrophs)以 CO 2 为唯一或主要碳源异养型 (heterotrophs)以有机物为碳源能源光能营养型 (phototrophs)以光为能源化能营养型 (chemotrophs)以有机物氧化释放的化学能为能源电子供体无机营养型 (lithotrophs)以还原性无机物为电子供体有机营养型 (organotrophs)以有机物为电子供体微生物

19、的营养类型 （ ）营养类型电子供体碳源能源举例光能无机自养H2、H2S、CO2光能着色细菌、蓝细菌、藻类型（光能自养S或 H2O型）光能有机异养有机物有机物光能红螺细菌型（光能异养型）化能无机自养H2、H2S、CO2化学能氢细菌、硫杆菌、 亚硝化单型（化能自养Fe 2+、NH 3（ 无机物氧化 ）胞菌属、 甲烷杆菌属、 醋杆型）或 NO 2-菌属 (Acetobacter)化能有机异养有机物有机物化学能假单胞菌属、芽孢杆菌属、型（化能异养（有机物氧化 ）乳酸菌属、 真菌、 原生动物型）1、光能无机自养型（光能自养型）能以 CO 2 为主要唯一或主要碳源；进行光合作用获取生长所需要的能量；以无机

20、物如 H2、H2S、 S 等作为供氢体或电子供体，使 CO2 还原为细胞物质；例如，藻类及蓝细菌等和植物一样，以水为电子供体（供氢体） ，进行产氧型的光 合作用，合成细胞物质。而红硫细菌，以 H2S 为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元 素的产生2、光能有机异养型（光能异养型）不能以 CO 2 为主要或唯一的碳源；以有机物作为供氢体，利用光能将 CO 2 还原为细胞物质； 在生长时大多数需要外源的生长因子；例如，红螺菌属中的一些细菌能利用异丙醇作为供氢体， 将 CO2 还原成细胞物质， 同时积累丙酮。光能无机自养型和光能有机异养型微生物可利用光能生长， 在地球早期生态环境的演化 过程中起重要作

21、用 。3、化能有机异养型（化能自养型）生长所需要的能量来自无机物氧化过程中放出的化学能；以 CO 2或碳酸盐作为唯一或主要碳源进行生长时，利用 H2、H2S、Fe2+、NH3或 NO2- 等作为电子供体，使 CO2 还原成细胞物质。这类微生物主要有硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌。它们在自然界物质转换过 程中起着重要的作用。 化能无机自养型只存在于微生物中，可在完全无机及无光的环境中生长。 它们广泛分布于土壤及水环境中 ,参与地球物质循环；4、化能有机异养型(化能异养型) 生长所需要的能量均来自有机物氧化过程中放出的化学能； 生长所需要的碳源主要是一些有机化合物，如淀粉、糖类、纤维素、有机酸

22、等。有机物通常既是碳源也是能源 ；大多数细菌、真菌、原生动物都是化能有机异养型微生物； 所有致病微生物均为化能有机异养型微生物； 这类细菌包括硫细菌、硝化细菌、 H 细菌、铁细菌等，硫细菌和硝化细菌与生产密切 相关。5、化能有机异养型(化能异养型)腐生型 (metatrophy) ：可利用无生命的有机物 (如动植物尸体和残体 )作为碳源寄生型 (paratrophy) ：寄生在活的寄主机体内吸取营养物质 ,离开寄主就不能生存； 在腐生型和寄生型之间还存在中间类型：兼性腐生型 (facultive metatrophy) ；兼性寄生型 (facultive paratrophy) ；不同营养类型

23、之间的界限并非绝对：o 异养型微生物并非绝对不能利用 CO 2 ；o 自养型微生物也并非不能利用有机物进行生长；o 有些微生物在不同生长条件下生长时 , 其营养类型也会发生改变o 微生物营养类型的可变性无疑有利于提高其对环境条件变化的适应能力第二节 培养基培养基（ medium ）是人工配制的， 适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质 培养基几乎是一切对微生物进行研究和利用工作的基础 任何培养基都应该具备微生物生长所需要六大营养要素： 碳源、氮源、无机盐、能源、生长因子、水任何培养基一旦配成，必须立即进行灭菌处理；常规高压蒸汽灭菌：1.05kg/cm 2， 121.3 15-30 分钟；0

24、.56kg/cm 2， 112.6 15-30 分钟 某些成分进行分别灭菌；过滤除菌；一、选用和设计培养的原则和方法定义 ： 应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代 谢产物用的营养基质（混合养料） 。特点 ： 任何培养基都应具备微生物所需要的五大营养要素，且应比例适当。所以一 旦配成必须立即灭菌。用途 ：促使微生物生长；积累代谢产物；分离微生物菌种；鉴定微生物种类；微生 物细胞计数；菌种保藏；制备微生物制品。在微生物学研究和生长实践中，配置合适的培养基是一项最基本的要求。 培养基组分应适合微生物的营养特点（ 目的明确 ） 营养物的浓度与比例应恰当（ 营养协调 ） 物

25、理化学条件适宜（ 条件适宜 ）根据培养目的选择原料及其来源（ 经济节约 ） （一）培养基组分应适合微生物的营养特点培养不同的微生物必须采用不同的培养条件；培养目的不同，原料的选择和配比不同；按微生物的主要类类群来说，它们所需要的培养基成分也不同：细菌：牛肉膏蛋白胨培养基 LB （Luria-Bertani）放线菌：高氏一号培养基真菌：查氏合成培养基 PDA （Potato-Dextrose-Agar） 酵母菌：麦芽汁当对试验菌营养需求特点不清楚的时候，可以采用生长谱法进行测定1、选择适宜的营养物质实验室一般培养：普通常用培养基；遗传研究：成分清楚的合成培养基；生理、代谢研究：选用相应的培养基配

26、方；例如枯草芽孢杆菌：一般培养：肉汤培养基或 LB 培 养基；自然转化：基础培 养基；观察芽孢：生孢子培养基；产蛋白酶：以玉米粉、黄豆饼粉为主的产酶培养基；（二）营养物的浓度与比例应恰当 浓度过高 微生物的生长起抑制作用，浓度过小 不能满足微生物生长的需要。 碳氮比（ C/N ）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物的形成与积累，故常作为考察 培养基组成时的一个重要指标； 速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例 各种金属离子间的比例一般（ 100/0.5-2 ）谷氨酸发酵培养基： 100/1121放线菌蛋白酶培养基： 100/1020（三）物理化学条件适宜1、pH : 各类微生物的最适生长 p

27、H 值各不相同 ：细 菌： 7.08.0 放线菌： 7.58.5酵母菌： 3.86.0 霉 菌： 4.05.8在微生物的生长和代谢过程中，由于营养物质的利用和代谢产物的形成与积累，培养基的初始 pH 值会发生改变，为了维持培养基 pH 值的 相对恒定，通常采用下列两种方式：内源调节 ：在培养基里加一些缓冲剂或不溶性的碳酸盐；调节培养基的碳氮比。外源调节 ：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液2、水活度在天然环境中， 微生物可实际利用的自由水或游离水的含量，一般用在一定的温度和 压力条件下 , 溶液的蒸汽压力与同样条件下纯水蒸汽压力之比表示，即：w=Pw/ P0w式中 Pw 代表溶液蒸汽压力 ,

28、P0w 代表纯水蒸汽压力纯水w 为 1.00, 溶液中溶质越多 , w越小微生物一般在 w为0.60 0.99 的条件下生长 , w过低时,微生物生长的迟缓期延长 ,比生长速率和总生长量减少。微生物不同，其生长的最适 w 不同2）渗透压和 aw渗透压 微生物适宜生长的 aw 为 0.6-0.998 之间等渗溶液适宜微生物生长高渗溶液细胞发生质壁分离低渗溶液细胞吸水膨胀，直至破裂大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如 Staphylococcus aureus 则能在 3mol/L NaCl 的高渗溶液中生长。 能在高盐环境 （2.86.2/L NaCl ）生长的微生物常被 称为嗜盐微生

29、物（ Halophiles ）。（ 3）氧化还原电势各种微生物对培养基的氧化还原电势的要求：好氧微生物： +0.3+0.4V,（ 在0.1V 以上的环境中均能生长 ）。 。 厌氧微生物：只能在 +0.1V 以下生长兼性厌氧微生物： +0.1V 以上呼吸、 +0.1V 以下发酵培养基是多氧化还原偶的复杂电化学系统，测出的Eh 值仅代表其综合结果。对微生物影响最大的是：分子氧和分子氢的浓度 培养基中常用的还原剂：巯基乙酸、抗坏血酸、硫化氢、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。3）氧化还原电位氧化还原电位与氧分压和 pH 有关 ,也受某些微生物代谢产物的影响增加通气量 （如振荡培养、搅拌 ）提高培养基

30、的氧分压，或加入氧化剂，从而增加 值；在培养基中加入抗坏血酸（ 0.1% ）、硫化氢 （0.025%） 、半胱氨酸 （0.05%） 、谷胱甘 肽、二硫苏糖醇、庖肉等还原性物质可降低 值。培养基中加入氧化还原指示剂刃天青可对氧化还原电位进行间接测定氧化还原电位与氧分压和 pH 有关 ,也受某些微生物代谢产物的影响 .（四）根据培养基的应用目的选择原料及其来源用于培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低） ；用于大量生产代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低， （但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量） ；若代谢产物是次级代谢产物时要考 虑是否加入特殊元素或特

31、定的代谢产物；当所设计的是大规模发酵用的培养基时，应重视培养基中各成份的来源和价格，应 选择来源广泛、价格低廉的原料，提倡以粗代精，以废代好。4、经济节约配制培养基时应尽量利用廉价且易于获得的原料作为培养基成份 ,特别是在发酵工业中 ,以降低生产成本以粗代精 以“野”代“家”以废代好 以简代繁以烃代粮 以纤代糖以无机氮代蛋白精心设计、试验比较进行生态模拟，研究某种微生物的培养条件；文献查阅，设计特定微生物的培养基配方；试验比较，确定特定微生物的最佳培养条件；不同培养基配方的选择比较单种成分来源和数量的比较几种成分浓度比例调配的比较小型试验放大到大型生产条件的比较pH 和温度试验二、培养基的类型

32、及应用1按成份不同划分天然培养基 (complex medium) ：以化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物 组成合成培养基 (synthetic medium) ：是由化学成份完全了解的物质配制而成的培养基， 也称化学限定培养基 (chemically defined medium)2根据物理状态划分固体培养基；半固体培养基；液体培养基；3按用途划分1 )基础培养基 (minimum medium) ：在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的基 本营养物质的培养基，也称为基本培养基。2 )完全培养基 (complete medium) 在一定条件下含有某种微生物生长繁殖所需的所有营养

33、物质的培养基 (牛肉膏蛋白胨培养基就是枯草芽孢杆菌等的完全培养基)3)加富培养基和富集培 养基 (enrichment medium)在普通培养基 (如肉汤蛋白胨培养基) 中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富 的培养基。这些特殊营养物质包括血液、血清、酵母浸膏、动植物组织液等。用来培养营养要求比较苛刻的异养型微生物，如培养百日咳博德氏菌 (Bordetella pertussis) 需要含有血液的加富培养基。根据待分离微生物的特点设计的培养基，用于从环境中富集和分离某种微生物。(目的微生物在这种培养基中较其他微生物生长速度快， 并逐渐富集而占优势，从而 容易达到分离该种微生物的目的。 )鉴

34、别培 养基 (differential medium)用于鉴别不同类型微生物的培养基特定的化学反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化 ,可将该种微生物与其他微生物区分开来。培养基名称加入化学物质微生物代谢产物培养基特征性变化主要用途酪素培养基酪素胞外蛋白酶蛋白水解圈鉴别产蛋白酶菌株明胶培养基明胶胞外蛋白酶明胶液化鉴别产蛋白酶菌株油脂培养基食用油、土温胞外脂肪酶由淡红色变成深红鉴别产脂肪酶色菌株淀粉培养基可溶性淀粉胞外淀粉酶淀粉水解圈鉴别产淀粉酶菌株H2 试 验 培 养醋酸铅H2S产生黑色沉淀鉴别产 H2S 菌基株糖发酵培养基溴甲酚紫乳酸、醋酸丙酸等由紫色变成鉴别肠道细菌黄色远藤氏培养基

35、碱性复红、亚酸、乙醛带金属光泽深红色鉴别水中大肠硫酸钠菌落菌群伊红美蓝培养伊红、美蓝酸带金属光泽深紫色鉴别水中大肠基菌落菌群伊红和美蓝二种苯胺染料可抑制 G + 细菌和一些难培养的 G细菌。在低酸度时，这二种染料结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。 试样中的多种肠道菌会在 EMB 培养基上产生相互易区分的特征菌落，因而易于辨。 例如大肠杆菌强烈分解乳糖而产生大量的混合酸，菌体呈酸性，菌落被染成深紫色，从 菌落表面的反射光中还可看到绿色金属闪光。5 )选择培养基 (selective medium) 用于将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基 根据不同种类微生物的特殊营养需求或对

36、某种化学物质的敏感性不同， 在培养基中加入 相应的特殊营养物质或化学物质，抑制不需要的微生物的生长， 有利于所需微生物的生 长。第三节 微生物吸收营养物质的方式影响营养细胞进入细胞的因素? 1 、营养物质本身的性质：相对分子质量、溶解性、电负性、极性等? 2 、微生物所处的环境：温度、 pH 、离子强度、诱导物质、抑制剂等? 3 、微生物细胞的透过屏障：原生质膜、细胞壁、荚膜、粘液层等 单纯扩散( simple diffusion )促进扩散( facilitated diffusion )主动运输 (active transport)基团移位 (group translocation)、单纯

37、扩散 (simple diffusion or passive diffusion)物质跨膜扩散的能力和速率与该物质的性质有关,分子量小、脂溶性、极性小的物质易通过扩散进出细胞。扩散并不是微生物细胞吸收营养物质的主要方式,水是唯一可以通过扩散自由通过原生质膜的分子 ,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些气体分子 (O2、CO 2 )及某些氨基酸在一定 程度上也可通过扩散进出细胞。特点： 扩散是非特异性的营养物质吸收方式：如营养物质通过细胞膜中的含水小孔， 由高浓度的胞外环境向低浓度的胞内扩散；在扩散过程中营养物质的结构不发生变化：即既不与膜上的分子发生反应，本 身的分子结构也不发生变化；物质运输的速率较慢：速率与胞内外营养物质的浓度差有关，即随细胞膜内外 该物质浓度差的降低而减小，直到胞内外物质浓度相同； 不需要载体参与；扩散是一个不需要代谢能的运输方式：因此，物质不能进行 逆浓度运输。可运送的养料有限：限于水、溶于水的气体，及分子量小，脂溶性、极性小的 营养物质。、促进扩散 (facilitated diffusion)特点 ： 在促进扩散过程中 营养物质本身在分子结构上也不会发生变化 不消耗代谢能量，故不能进行逆浓度运输 运输速率由胞内外该物质的浓度差与载体浓度决定 需要细胞膜上的载体蛋白(透过酶)参与物质运输 被运