微生物的营养
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◆ 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，多以无机盐的形式供给。
◆ 种类：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、钾、镁、铁等金属元素的化合物。
微生物的六大营养要素——生长因子及其功能
◆ 生长因子：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。 ◆ 种类： 狭义：维生素 广义：维生素、氨基酸、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、 胺类、分支或直链脂肪酸 ◆ 生长因子的提供方式：维生素混合液或者一些天然物质原料 （酵母膏、玉米浆、 肝浸液、麦芽汁或者其他动物、 植物的汁液等）
◆不同细胞及不同细胞结构中游离水的含量有较大差别 人体：~60% 海蛰：~96% 霉菌孢子：~39% 微生物 孢子 细菌芽孢： 皮层：~70% 核心：极低 细菌：~80% 酵母：~75% 霉菌：~85%
几种生物的 游离水含量
营养体
第二节 培养基
培养基： 一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢 产物、或者用于其他目的的混合养料。 特点： 任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素， 且应比例适当。 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
微生物的氮源谱
类型 元素水平 N·C·H·O ·X N·C·H·O N·H 化合物水平 培养基原料水平
有机 氮
复杂蛋白质、核酸等 尿素、一般氨基酸、简 单蛋白质等 NH3、铵盐等
牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹 粉等 尿素、蛋白胨、明胶等 (NH4)2SO4等
无机 氮
N·O
N
硝酸盐等
N2
KNO3等
空气
微生物的六大营养要素——无机盐及其功能
微生物和其他生物的营养统一性
微生物的六大营养要素——碳源及其功能
◆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; 为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）；
微生物的碳源谱
类型 有机碳 元素水平 C·H·O·N· X C·H·O·N C·H·O C·H 无机碳 C(?) C·O C·O·X 化合物水平 复杂蛋白质、核酸等 多数氨基酸、简单蛋白质等 糖、有机酸、醇、脂类等 烃类 — CO2 NaHCO3 培养基原料水平 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 一般氨基酸、明胶等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等 天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等 — CO2 NaHCO3、CaCO3、等
微生物细胞的化学元素组成
化学元素水平
表：微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）
元素 碳 氮 氢 氧 磷 细菌 －50 －15 －8 －20 －3 酵母菌 －50 －12 －7 －31 －3.54 真菌 －48 －5 －7 －40 －4.85 元素 钠 钙 镁 氯化物 铁 细菌 0.5－1.0 0.01－1.5 0.1－0.5 0.5 0.02－0.2 酵母菌 0.01－0.1 0.1－0.3 0.1－0.5 － 0.01－0.5 霉菌 0.02－0.05 0.1－1.4 0.1－0.5 － 0.1－0.2
一、培养基的种类
培养基——微生物的菜谱
名目繁多、种类各异
（一）按对培养基成分的了解作分类 天然培养基 组合培养基 半组合培养基
1.天然培养基 （complex media，undefined media）
利用化学成分还不完全清楚或不恒定的天然物质， （如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉
硫
－1
－0.039
－0.11
大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁 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。 注意： 组成比例因种而异；组成随菌龄以及培养条件的不同在一定范围内发生变化。
第一节微生物的营养物质及其功能
常见的培养四大类微生物的培养基
细 菌 （ 牛肉 膏 蛋 白胨 培 养 基 ） ： 牛 肉膏 3g 、 蛋白 胨 10g 、 NaCl5g、H2O1000ml 放 线 菌 （ 高 氏 1 号 ） ： 淀 粉 20g 、 K2HPO40.5g 、 NaCl0.5g 、 MgSO4.7H2O0.5g、KNO3 1g、FeSO40.01g、H2O1000ml 酵母菌 ( 麦芽汁培养基 ) ：干麦芽粉加四倍水，在 50℃--60℃ 保温糖化3-4小时，用碘液试验检查至糖化完全为止，调整糖 液浓度为10。巴林，煮沸后，沙布过滤，调pH为6.0。 霉菌（查氏合成培养基）： NaNO33g 、 K2HPO41g 、 KCl0.5g 、 MgSO4.7H2O0.5g、FeSO40.01g、蔗糖30g、H2O1000ml
微生物的六大营养要素——能源及其功能
◆ 能源 ：指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物 或辐射能。
微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆氮源：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。 ◆功能： 1）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； 2）少数细菌可以利用铵盐、硝酸盐等氮源为能源。
微生物的六大营养要素——水及其功能
微生物细胞含水约占细胞鲜重70－90％，水作用是多方面的。
◆水的功能
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，不致使 细胞的温度骤然上升； 维持细胞的膨压（控制细胞形态）；
米粉、牛奶、血清等）制成的培养基。
例如，培养多种细菌的牛肉膏蛋白来自百度文库培养基。
天然培养基的优点：
营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉 。
缺点：
是成分不清楚、不稳定，不适宜做精细的科学实验。
天然培养基只适合于一般实验室中的菌种培养、 发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。
2.组合培养基
◆ 种类：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、钾、镁、铁等金属元素的化合物。
微生物的六大营养要素——生长因子及其功能
◆ 生长因子：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。 ◆ 种类： 狭义：维生素 广义：维生素、氨基酸、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、 胺类、分支或直链脂肪酸 ◆ 生长因子的提供方式：维生素混合液或者一些天然物质原料 （酵母膏、玉米浆、 肝浸液、麦芽汁或者其他动物、 植物的汁液等）
◆不同细胞及不同细胞结构中游离水的含量有较大差别 人体：~60% 海蛰：~96% 霉菌孢子：~39% 微生物 孢子 细菌芽孢： 皮层：~70% 核心：极低 细菌：~80% 酵母：~75% 霉菌：~85%
几种生物的 游离水含量
营养体
第二节 培养基
培养基： 一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢 产物、或者用于其他目的的混合养料。 特点： 任何培养基都应具备微生物所需要的六大营养要素， 且应比例适当。 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
微生物的氮源谱
类型 元素水平 N·C·H·O ·X N·C·H·O N·H 化合物水平 培养基原料水平
有机 氮
复杂蛋白质、核酸等 尿素、一般氨基酸、简 单蛋白质等 NH3、铵盐等
牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹 粉等 尿素、蛋白胨、明胶等 (NH4)2SO4等
无机 氮
N·O
N
硝酸盐等
N2
KNO3等
空气
微生物的六大营养要素——无机盐及其功能
微生物和其他生物的营养统一性
微生物的六大营养要素——碳源及其功能
◆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; 为整个生理活动提供所需要能源（异养微生物）；
微生物的碳源谱
类型 有机碳 元素水平 C·H·O·N· X C·H·O·N C·H·O C·H 无机碳 C(?) C·O C·O·X 化合物水平 复杂蛋白质、核酸等 多数氨基酸、简单蛋白质等 糖、有机酸、醇、脂类等 烃类 — CO2 NaHCO3 培养基原料水平 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 一般氨基酸、明胶等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等 天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等 — CO2 NaHCO3、CaCO3、等
微生物细胞的化学元素组成
化学元素水平
表：微生物细胞中几种主要元素的含量（干重％）
元素 碳 氮 氢 氧 磷 细菌 －50 －15 －8 －20 －3 酵母菌 －50 －12 －7 －31 －3.54 真菌 －48 －5 －7 －40 －4.85 元素 钠 钙 镁 氯化物 铁 细菌 0.5－1.0 0.01－1.5 0.1－0.5 0.5 0.02－0.2 酵母菌 0.01－0.1 0.1－0.3 0.1－0.5 － 0.01－0.5 霉菌 0.02－0.05 0.1－1.4 0.1－0.5 － 0.1－0.2
一、培养基的种类
培养基——微生物的菜谱
名目繁多、种类各异
（一）按对培养基成分的了解作分类 天然培养基 组合培养基 半组合培养基
1.天然培养基 （complex media，undefined media）
利用化学成分还不完全清楚或不恒定的天然物质， （如肉汤、蛋白胨、麦芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉
硫
－1
－0.039
－0.11
大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁 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。 注意： 组成比例因种而异；组成随菌龄以及培养条件的不同在一定范围内发生变化。
第一节微生物的营养物质及其功能
常见的培养四大类微生物的培养基
细 菌 （ 牛肉 膏 蛋 白胨 培 养 基 ） ： 牛 肉膏 3g 、 蛋白 胨 10g 、 NaCl5g、H2O1000ml 放 线 菌 （ 高 氏 1 号 ） ： 淀 粉 20g 、 K2HPO40.5g 、 NaCl0.5g 、 MgSO4.7H2O0.5g、KNO3 1g、FeSO40.01g、H2O1000ml 酵母菌 ( 麦芽汁培养基 ) ：干麦芽粉加四倍水，在 50℃--60℃ 保温糖化3-4小时，用碘液试验检查至糖化完全为止，调整糖 液浓度为10。巴林，煮沸后，沙布过滤，调pH为6.0。 霉菌（查氏合成培养基）： NaNO33g 、 K2HPO41g 、 KCl0.5g 、 MgSO4.7H2O0.5g、FeSO40.01g、蔗糖30g、H2O1000ml
微生物的六大营养要素——能源及其功能
◆ 能源 ：指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物 或辐射能。
微生物的六大营养要素——氮源及其功能
◆氮源：凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。 ◆功能： 1）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； 2）少数细菌可以利用铵盐、硝酸盐等氮源为能源。
微生物的六大营养要素——水及其功能
微生物细胞含水约占细胞鲜重70－90％，水作用是多方面的。
◆水的功能
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，不致使 细胞的温度骤然上升； 维持细胞的膨压（控制细胞形态）；
米粉、牛奶、血清等）制成的培养基。
例如，培养多种细菌的牛肉膏蛋白来自百度文库培养基。
天然培养基的优点：
营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉 。
缺点：
是成分不清楚、不稳定，不适宜做精细的科学实验。
天然培养基只适合于一般实验室中的菌种培养、 发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产等。
2.组合培养基