微生物营养要求和培养基制备
培养基配制的四大原则
培养基配制的四大原则1.确定微生物所需的营养成分各种微生物有着不同的生长要求，因此需要在培养基中添加适当的营养成分。
培养基的配制需要先了解所需培养微生物的营养成分需求，例如氮、碳、磷、镁、铁等元素和氨基酸、维生素、核苷酸等有机物。
如果不添加足够的必需营养素，微生物无法正常生长和繁殖，因此配制培养基时需要首先确定微生物所需的营养成分。
2.选择合适的碳源和氮源在培养基中，碳源和氮源也是微生物生长所需的重要成分。
不同的微生物对碳源和氮源的要求不同，因此选择合适的碳源和氮源是极其重要的。
碳源可以是葡萄糖、果糖、乳糖等，而氮源可以是胰蛋白水解物、酵母提取物、氨基酸等。
需要根据不同微生物的要求选择合适的碳源和氮源，以保证微生物的正常生长。
3.考虑微生物对pH值和温度的要求微生物对pH值和温度的敏感度较高，因此在培养基的配制中需要考虑微生物对pH值和温度的要求。
常规的抗生素筛选培养基在制备时一般采用pH为7.0-7.2的中性环境，而一些微生物只能在酸性或碱性环境中生长。
此外，微生物对温度的要求也需要被考虑到。
常规的培养温度为30℃至37℃，但是也有一些微生物需要更低或更高的温度才能生长，因此在配制培养基时需要根据微生物的生长特性进行适当的温度调节。
4.配置时使用无菌技术微生物对细菌、真菌和其他微生物的污染敏感，因此在配制培养基时需要使用无菌技术。
使用无菌技术可以保证培养基中没有任何细菌或其他微生物的存在影响微生物的生长和繁殖。
在使用无菌技术时需要注意，将培养基加热到正确的温度，以确保培养基中的细菌和其他微生物都被杀灭，以免影响到有创意研究和生产。
总之，培养基配制是微生物学研究以及微生物技术应用的重要环节。
在配制培养基时，需要了解所需微生物的营养成分需求，选择合适的碳源和氮源，考虑微生物对pH值和温度的要求，并使用无菌技术保证培养基的无菌。
只有按照这四个原则进行培养基配制，才能得到优质的培养基，使微生物能够良好地生长和繁殖。
第四章 微生物的营养和培养及
第四章 微生物的营养与培养基目的要求：通过本章的课堂教学，使学生了解微生物营养类型的特点及多样性，以及根据不同微生物各自的营养要求，配制相应的培养基对微生物培养的理论知识，为今后对微生物的研究与利用打下基础。
教学内容：1、微生物的6类营养要素2、微生物的营养类型3、营养物质进入细胞的方式单纯扩散(simple diffusion)促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)基团移位(group translocation)4、培养基(media)配制的原则5、培养基的种类重点内容：微生物 营养类型营养物质进入细胞的方式培养基(media)配制的原则及主要培养基类型营养（nutrition）：微生物CUN 从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖等生理活动的过程。
营养物质（nutrient）：那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。
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 微生物的六种营养要素一、微生物细胞的化学组成细胞化学元素组成：主要元素: 包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等，碳、氢、氧、氮、磷、硫等微量元素: 包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。
微生物细胞组成：有机物、无机物和水。
有机物：主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。
无机物：是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。
水：细胞维持正常生命活动所不可少的，一般可占细胞重量的70%-90%。
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，可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
1、碳源：在微生物生长过程中能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物质称为碳源。
碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、脂类、蛋白质等）和代谢产物，同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常也是能源物质。
培养基的制备原理
培养基的制备原理
培养基的制备原理是根据微生物的营养需求和生长特性，采用适当的成分和条件，制备出能够提供充足营养和良好生长环境的培养基。
培养基的成分一般包括碳源、氮源、无机盐、生长因子和缓冲物等。
碳源提供能量，氮源提供氨基酸、蛋白质和其他氮元素，无机盐提供微量元素和离子，生长因子提供必需的有机物质，缓冲物维持pH值的稳定。
不同微生物对这些成分的需求有所差异，因此需要根据具体微生物的需求调整培养基的成分。
培养基的制备过程中还需注意消毒和无菌技术，以确保培养基不受污染。
消毒方法一般有高温灭菌、化学消毒和过滤消毒等。
无菌技术包括在无菌环境下操作、使用无菌器皿和工具、进行无菌培养等。
制备培养基时还需要考虑培养条件的调控，如温度、pH值、氧气供应和搅拌等。
不同微生物对这些条件的适应范围也会有所差异，因此需要根据具体微生物的生长特点来选择合适的条件。
总之，培养基的制备原理是根据微生物的营养需求和生长特性，采用适当的成分和条件，提供充足营养和良好生长环境，以促进微生物的生长和繁殖。
第4章 微生物的营养与培养基
基团移位
基团转移运输特点：（p93）
需要磷酸酶系统进行催化
被运输的物质发生化学变化，被磷酸化 需要能量
4 种运送方式 总结
浓度梯度 单纯扩散 促进扩散 主动运输 高 高 低 低 低 高 能量 不需 不需 需 载体 不需 需 需 动力 浓度差 浓度差 能量
基团移位
低
高
需
需
能量
4种运送营养方式的比较
促进扩散 （p93）
①不消耗能量 ②参与运输的物质本身的分子结构不发生变化
特 点
③不能进行逆浓度运输
④运输速率与膜内外物质的浓度差成正比 ⑤需要载体参与
图4 主动运输示意图
三、主动运输特点
被运送的物质可逆 浓度梯度进入细胞 内 消耗能量，必需有 能量参加。 有膜载体参加，膜 载体发生构型变化 被运送物质不发生 任何变化。
葡萄糖 5g
1g
NH4H2PO4 1g NaCl 5g MgSO4.7H2O 0.2g K2HPO4
H2O 1000ml
2. 营养协调 （p96）
培养基中营养物质浓度合适时微生物才能生长良好，营养物质浓度 过低时不能满足微生物正常生长所需，浓度过高时则可能对微生物生长 起抑制作用。 培养基中各营养物质之间的浓度配比直接影响微生物的生长繁殖 和代谢产物的形成和积累，碳氮比（C/N）的影响较大。 碳氮比：培养基中碳元素与氮元素的物质的量比值，有时也指培养 基中还原糖与粗蛋白之比。
单功能营养物：如辐射能 双功能营养物：NH4+是硝酸细菌的能源和氮源 三功能营养物：如”N.C.H.O”是异养微生物的能源、碳源及氮 源。
第二节 微生物的营养类型
营养类型 碳源 能源 代表菌 蓝细菌 绿硫细菌 藻类 红螺菌科 硝化细菌 硫化细菌 绝大多数细菌 全部真核微生物
第四章微生物的营养和培养基
第四章微生物的营养和培养基微生物的营养：为了满足其生长和繁殖的的需要微生物从外界摄取其生命活动所必须的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
即获得与利用营养物质的功能。
微生物的营养物质：能够满足微生物的生长繁殖和完成其各种生理活动所需要的物质称为微生物的营养物质。
即具有营养功能的物质。
微生物的营养物质可为它们正常的生命活动提供结构物质（大分子碳架）、能量、代谢调解物质和良好的生理环境。
微生物的营养物质来源除无机、有机物质外，还包括光能这种非物质形式的能源。
第一节微生物的六类营养要素1 微生物的营养要求2 微生物的六类营养要素一微生物的营养要求（一）微生物细胞的化学组成微生物细胞由C、H、O、N、S、P、Mg、K、Na、Ca、Fe、Mn、Cu、Co、Mo、Zn等化学元素组成，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主，占细菌细胞干重的97%。
微生物细胞中的这些元素主要以水、有机物和无机盐的形式存在于细胞中。
有机物主要为：蛋白质、糖、脂、核酸、维生素及它们的降解物与一些代谢产物等物质组成。
无机物则是：参与有机物组成或单独存在于细胞原生质内的无机盐等灰分物质中。
水是细胞的一种主要成分，一般占微生物营养体重量的百分比：细菌80%左右、酵母菌75%左右、霉菌85%左右；霉菌孢子含水约39%、细菌芽孢核心部分的含水量低于30%。
细胞内的有机物、无机物和水等共同赋予细胞的遗传连续性、透性和生化活性。
（二）微生物的营养要求微生物细胞也和其他高等生物细胞一样，在元素水平都需要20种左右，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主；在营养要素水平上都在六大类的范围内：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
二微生物的六类营养要素（一）碳源1 碳源（carbon source）一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物，称为碳源。
碳源是微生物需要量最大的营养物，又称大量营养物。
2 微生物的碳源谱微生物可利用的碳源范围即碳源谱。
几种微生物培养基配方
几种微生物培养基配方微生物培养基是用来培养和繁殖各类微生物的营养基质，其配方可以根据不同微生物种类和研究需求进行调整。
下面将介绍几种常见的微生物培养基配方。
1.普通营养琼脂培养基普通营养琼脂培养基是最常见的一种培养基，适用于大多数微生物的培养。
其主要成分包括肉汤，琼脂，氨基酸和糖类等。
普通营养琼脂培养基的配方如下：-肉汤：10克-酵母浸泡液（菌种培养基，可选）：5克-琼脂：15克-蒸馏水：1000毫升将肉汤和酵母浸泡液加入蒸馏水中，搅拌均匀后加热至溶解，再加入琼脂，继续加热至完全溶解。
搅拌均匀后，将溶液倒入培养皿中，冷却凝固后即可使用。
2.高营养琼脂培养基高营养琼脂培养基适用于对营养需求较高的微生物，如快速生长的细菌或真菌。
其配方相对于普通营养琼脂培养基略有不同，具体配方如下：-肉汤：10克-蛋黄粉：10克-葡萄糖：5克-琼脂：15克-蒸馏水：1000毫升将肉汤和蛋黄粉加入蒸馏水中，搅拌均匀后加热至溶解，再加入葡萄糖和琼脂，继续加热至完全溶解。
搅拌均匀后，将溶液倒入培养皿中，冷却凝固后即可使用。
3.铁琼脂培养基铁琼脂培养基用于培养铁菌等对铁元素营养要求较高的微生物。
其配方如下：-琼脂：15克-蔗糖：10克-磷酸二氢钾：0.2克-氯化铵：2克-硫酸亚铁：0.1克-蒸馏水：1000毫升将以上成分加入蒸馏水中，搅拌均匀后加热至溶解，然后继续加热至沸腾。
搅拌均匀后，将溶液倒入培养皿中，冷却凝固后即可使用。
4.特殊需求培养基除了普通营养基外，一些微生物需要特定的培养基才能生长。
例如，大肠杆菌需要含有葡萄糖和氧气的LB培养基；霉菌需要含有麦芽提取物和琼脂的SDA培养基。
这些特殊需求培养基的配方可以根据具体要求进行调整，以适应不同微生物的生长。
总结：微生物培养基有许多种，以上仅介绍了几种常见的配方。
实际应用中，根据不同微生物种类和研究需求，配方可以根据需要进行调整。
制备培养基时，需要严格按照操作规程操作，避免外界污染，以保证培养基的质量和可靠性。
微生物的营养及培养基概述 培养基的类型及配制原则
人工配制的适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养 基质。它是进行科学研究，发酵生产微生物制品等的基础 。
培养基的类型 培养基的配制原则
培养基的类型
按照化学组成分为
天然培养基
例：马铃薯、 淀粉等
合成培养基
例：高氏1号培 养基
半合成培养基
例：马铃薯蔗 糖培养基
按照物理状态分
液体培养基 不添加琼脂
➢ 注意各种营养物质的浓度与配比 营养物的浓度：在一般情况下，浓度合适的营养物质才
对微生物表现出良好作用，浓度大时对微生物生长起抑制 作用，浓度小时不能满足微生物生长的需要。
各营养物质之间的浓度比：培养基中各营养物质之间的 浓度比直接影响微生物的生长与繁殖和（或）代谢产物的 形成与积累，尤其是碳氮比（C／N）（碳氮比一般指培 养基中元素碳与元素氮的比值，有时也指培养基中还原糖 与粗蛋白两种成分含量之比）的影响更为明显。例如在微 生物的谷氨酸发酵中，培养基的C／ N为4：l时，菌体大量 繁殖，谷氨酸积累少；当C／N为3：1时，菌体繁殖受到抑 制，而谷氨酸大量增加。
➢ 控制培养基的PH值 各类微生物生长的最适pH各不相同，细菌与放线菌生长
的pH在7—7.5之间，酵母菌与霉菌生长的pH值在4-5之间。 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，常会改变培养基的pH值，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。
固体培养基
琼脂添加量： 1.5%-2.0%
.8%
根据用途划分
加富培养基 作用：菌种分 离筛选
鉴别培养基
例如：用于显 色反应
选择培养基
1、微生物培养基的配制
1.液体培养基：不加凝固剂的液体状态培养基。 2.固体培养基：在液体培养基中加入2%左右的凝 固剂的固体状态的培养基或农副产品培养基。 3.半固体培养基：在液体培养基中加入0.2～0.5% 凝固剂而成的半固体状培养基。
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❖天然培养基——是用化学成分并不十分清楚
或化学成分不恒定的天然有机物质配制而成 培养基。常用的有机物有牛肉膏、酵母膏、 蛋白胨、麦芽汁、豆芽汁、玉米粉、麸皮、 牛奶、血清等。如实验室常用于培养细菌的 牛肉膏蛋白胨培养基，及培养酵母菌的麦芽 汁培养基等就属于此类培养基。
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❖ 酒精发酵培养基(用于酒精发酵) ❖ 乳糖蛋白胨半固体培养基(用于水体中大肠菌群测定) ❖ 乳糖蛋白胨培养液(用于多管发酵法检测水体中大肠
菌群) ❖ 三倍浓乳糖蛋白胨培养液(用于水体中大肠菌群测定) ❖ 伊红美蓝培养基(EMB培养基)(用于水体中大肠菌群
测定和细菌转导) ❖ 加倍肉汤培养基(用于细菌转导)
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☆ 选择培养基
❖ 加入青霉素的培养基：
❖
分离酵母菌、霉菌等真菌
❖ 加入高浓度食盐的培养基：
❖
分离金黄色葡萄球菌
❖ 不加氮源的无氮培养基：
❖
分离固氮菌
❖ 不加含碳有机物的无碳培养基：
❖
分离自养型微生物
❖ 加入青霉素等抗生素的培养基：
❖
分离导入的目的基因的受体细胞
❖ 加入氨基嘌呤、次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷的培养基：
❖ （2）营养要协调：注意各种营养物质的浓 度和比例。
❖ （3）pH要适宜：各种微生物适宜生长的 pH范围不同。
❖ 细菌pH为：6.5-7.5； ❖ 放线菌pH为：7.5-8.5； ❖ 真菌pH为：5.0-6.0。
微生物的营养和培养基--培养基
f).碳源过多，易形成较低的pH；碳源不足，易引起菌体的衰老
一、培养基
２ 培养基配制原则
➢ 条件适宜：物理化学条件适宜； ➢ pH条件适宜：各类微生物的最适生长pH值各不相同；
➢在微生物的生长和代谢过程中，培养基的初始pH值会发生改变； ➢为了维持培养基pH的相对恒定，通常在培养基中加入pH缓冲剂，或在进行 工业发酵时补加酸、碱。
微生物学基础
单元五 微生物的营养和培养基
项目二 微生物的培养基
一、培养基
1 培养基概述 ➢ 定义：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物质（混合养料）； ➢ 特点：具备微生物所需要的五大营养要素（碳源、 氮源、能源、无机盐、生长因子、水），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。
一、培养基
２
培养基配制原则
➢ 经济节约：根据培养目的选择原料及其来源； ➢ 培养目的：a).是培养菌体还是积累代谢产物？ 培养菌体时：氮源含量宜高（碳氮比低） b).是实验室种子培养还是大规模发酵？ 种子培养时：精；规模发酵时：粗
c).代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？
次级代谢产物时：要加入特殊元素；
一、培养基
２ 培养基配制原则
➢ 目的明确：培养基组分满足微生物的需要； ➢ 营养协调：营养物的浓度与比例应恰当； ➢ 条件适宜：物理化学条件适宜（pH、渗透压、水活度aw、氧化还原电势）； ➢ 经济节约：根据培养目的选择原料及其来源。
微生物营养和培养基
微生物营养和培养基微生物的营养（或营养作用，nutrition）：指微生物从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。
营养物（或营养，nutrient）：能满足微生物生命活动的具有营养功能的物质。
微生物学的营养物包括光能（非物质形式的能源）化学成分水平：碳水化合物、蛋白质、核酸、脂质、维生素、抗生素、无机盐。
营养要素水平:碳源、氮源、无机盐、生长因子、水、能源。
微生物种类不同，各种元素的需要量不同微生物细胞的化学元素组成也常随菌龄及培养时间的不同而在一定范围内发生变化；幼龄的比老龄的含氮量高，在氮源丰富的培养基上生长的细胞比氮源相对贫乏的培养基上生长的细胞含氮量高。
碳源微生物细胞的含碳量50%左右功能：①细胞中的碳素来源；②提供微生物生长发育所需的能量。
对一切异养微生物来说，其碳源同时又兼作能源，因此，这种碳源又称双功能营养物。
碳源谱：微生物可利用的碳源范围。
包括有机碳和无机碳微生物的碳源谱很广，但对某一具体菌株的碳源谱有其特殊性。
如洋葱假单胞菌和产甲烷细菌。
异养微生物：凡必须利用有机碳源的微生物自养微生物：以无机碳源作为主要碳源的微生物微生物不同，利用上述含碳化合物的能力不同，如假单胞菌属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质；而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物进行生长。
可以用作洋葱假单胞菌唯一碳源的化合物有:碳水化合物及其衍生物：19种脂肪酸：11种二羧酸：9种其它有机酸：12种伯醇：3种氨基酸：12种其它氮化合物：13种无氮环状化合物：9种糖类是最好的碳源，尤其是葡萄糖。
其次是醇类、有机酸、脂类等发酵工业常用的碳源山芋粉、马铃薯、甜薯干、玉米粉、麸皮、废糖蜜、植物淀粉等。
氮源的主要功能：提供合成原生质和细胞其他结构的氮素来源，一般不提供能量，但硝化细菌是利用铵盐或硝酸盐作为氮源和能源无机氮源：铵态氮、硝态氮、氮气等；多数微生物均可利用。
实验室36种微生物培养基配制方法
实验室36种微生物培养基配制方法实验室养菌基是为微生物的培养和研究提供合适营养和条件的培养基质。
不同微生物对培养基的要求各不相同，因此实验室通常需要配制多种不同的培养基。
下面是36种常用的微生物培养基的配制方法。
一、通用培养基1. 营养琼脂培养基（Nutrient Agar）营养琼脂培养基是一种通用的培养基，适用于大多数微生物的培养。
其配方为：蛋白胨10克、葡萄糖5克、琼脂20克、蒸馏水1000毫升。
将以上成分溶解、调节pH至7.0-7.2，加入琼脂，高压灭菌，倒入平皿中，待凝固后用。
2. 营养肉膏培养基（Nutrient Broth）营养肉膏培养基是一种通用的液体培养基，适用于大多数微生物的培养。
其配方为：蛋白胨10克、牛肉提取物5克、葡萄糖5克、蒸馏水1000毫升。
将以上成分溶解、调节pH至7.0-7.2，高压灭菌，分装，即可使用。
3. 大肠杆菌选择性培养基（MacConkey Agar）大肠杆菌选择性培养基是一种常用的培养基，用于选择和鉴定大肠杆菌。
其配方为：蛋白胨17克、葡萄糖1.5克、恶瓜胆汁5克、硼酸紫0.5克、亮矾0.09克、蒸馏水1000毫升。
将以上成分溶解、调节pH至7.0-7.2，加入琼脂，高压灭菌，倒入平皿中，待凝固后用。
4. Sabouraud脱氧胆汁蔗糖琼脂培养基（Sabouraud Dextrose Agar）Sabouraud脱氧胆汁蔗糖琼脂培养基是用于真菌的培养和鉴定。
其配方为：脱氧胆汁10克、蔗糖40克、琼脂20克、蒸馏水1000毫升。
将以上成分溶解、调节pH至5.6-6.4，高压灭菌，倒入平皿中，待凝固后用。
二、选择性培养基1. VC菌属选择性平皿培养基（Vogel-Johnson Agar）VC菌属选择性平皿培养基是用于选择和鉴定Voges-Proskauer菌属（如克雷伯菌）的培养基。
其配方为：葡萄糖1克、琼脂15克、盐酸75克、蒸馏水1000毫升。
将以上成分溶解、加热煮沸，冷却至55-60°C，加入胆盐酯高压灭菌，倒入平皿中，待凝固后用。
培养基的制备实验报告
培养基的制备实验报告实验目的，通过制备培养基，培养微生物，观察微生物的生长情况，了解培养基对微生物生长的影响。
实验原理，培养基是为了提供微生物生长所需的营养物质而制备的一种特定的生长环境。
培养基的制备包括选择合适的基础成分、添加适当的营养物质和调节pH值等步骤。
实验步骤：1. 准备所需材料和设备，蒸馏水、琼脂、培养基粉、试管、培养皿、pH试纸、称量器等。
2. 精确称量培养基粉，并加入适量的蒸馏水中，搅拌均匀。
3. 将培养基溶液加热至沸腾，使琼脂完全溶解。
4. 调节培养基的pH值，使其达到微生物生长所需的最适pH。
5. 将培养基倒入培养皿中，待其凝固后，即可用于培养微生物。
实验结果与分析：经过制备的培养基，观察到微生物在培养基上生长良好，形成了典型的菌落。
通过不同培养基的制备，我们发现不同的微生物对培养基的要求也有所不同，有些微生物对酸性培养基更适应，有些对碱性培养基更适应。
因此，制备不同类型的培养基对于不同微生物的培养具有重要意义。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了培养基的制备过程和对微生物生长的影响。
制备培养基是微生物学实验中的重要环节，合理的培养基制备可以为微生物的培养提供良好的生长环境，有利于我们对微生物的研究和应用。
同时，我们也意识到不同微生物对培养基的要求不同，因此在实际应用中需要根据具体微生物的特性来选择合适的培养基。
通过本次实验，我们不仅掌握了培养基的制备方法，还加深了对微生物生长环境的理解，为今后的微生物学研究奠定了坚实的基础。
参考文献：1. 李华. 微生物学实验教程. 北京，高等教育出版社，2008.2. 微生物学实验指导. 北京，科学出版社，2015.3. 培养基制备与应用. 北京，化学工业出版社，2012.。
微生物的营养与培养基
原理
培养基性质
细胞的全能性
固体培养基
细胞增殖
液体培养基 细胞株、细胞系 获得细胞或细胞 分泌蛋白
培养基特有成分
培养结果 培养目的
蔗糖
植物激素 葡萄糖 动物血清
植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株
微生物的营养与培养基
一、微生物的营养
（一）水
功能：
(1) 是微生物细胞的重要组成成分，占微生物体湿重的70%∼90%，
合成培养基
放线菌 淀粉 20g K2HPO4 0.5g 0.01g H2O 1000ml
化学成分完全了解的物质配制而 成的培养基
MgSO4.7H2O 0.5g KNO3 1g FeSO4
NaCl 0.5g
在液体培养基中加入一定量凝固 剂，使其成为固体状态，琼脂含 量一般为1.5%-2.0%
2 、 按 物 理 性 质 分 类
伊红美蓝乳糖培养基（EMB培养基）
蛋白胨 乳糖 伊红γ 美蓝 磷酸氢二钾 (K2HPO4) 琼脂 10.0 10.0 0.4 0.065 2.0 15.0
(g)
当大肠杆菌分 解乳糖产酸时 细菌带正电荷 被染成红色， 再与美蓝结合 形成紫黑色菌 落，并带有绿 色金属光泽。
质控菌株 大肠杆菌 大肠杆菌 JM109 大肠杆菌 DH5 α 金黄色葡萄球菌 沙门氏菌
（四）无机盐
构成细胞的结构成分 酶活性中心的组成部分 维持生物大分子和细胞结构的稳定性
作用
调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透平衡
控制细胞的氧化还原电位 作为某些微生物的能源物质
（五）生长因子
生长因子：微生物生长所必需而且需要量很小，但自身不能合
成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物
营养要求微生物的营养类型营养物质进入细胞培养基纯培养的
根据物理状态来分： 液体培养基
半固体培养基 基础培养基 根据功能来分： 加富培养基 选择培养基
鉴别培养基
天然培养基：含有化学成分不清楚或含量不恒定的有机物
的培养基，也叫非化学限定培养基。例如牛肉膏蛋白胨培 养基，麦芽汁培养基。 常用的天然有机物有：牛肉侵膏，蛋白胨，豆芽汁，玉米 粉，土壤浸液，牛奶，血清，麸皮等。
组合培养基：由化学成分完全清楚的的物质配制而成
的培养基，也叫合成培养基、化学限定培养基。例如 培养放线菌用的淀粉硝酸盐培养基（高氏一号培养 基），培养真菌的葡萄糖铵盐培养基（查氏培养基）。
参与配制的物质是高纯度的化学试剂。
半组合培养基：既含有天然成分又含有纯化学试剂的
培养基。例如培养真菌所用的马铃薯蔗糖培养基。
基团移位
钠-钾泵
基团移位
磷酸烯醇式丙酮酸 ——磷酸糖转移酶系统（磷酸转移酶系 统） (PTS), 溶质在运输前后分子结构发生变化，被转移的 物质改变了本身的性质，需要能量和载体参与，有化学基 团转运到营养物质上了，例如大肠杆菌对葡萄糖的吸收。 糖及糖的衍生物的运输是以磷酸糖形式进入细胞的，并且 质膜对于磷酸化合物无透性，所以，磷酸糖一旦形成就被 挡在细胞内了。
确定培养基中营养要素数量和比例的依据：
• 培养对象的不同成分和元素的组成 • 培养对象的营养类型，在异养微生物中，碳源 兼作能源， 而能源需要量很高。 •培养基中营养物质的浓度适宜微生物才能良好生长。 •碳氮比：培养基中碳元素和氮元素的物质的量比值，有 时也指培养基中还原糖和粗蛋白的比值。该值在发酵工业 中十分重要，可决定菌种的生长或是产物的积累。
•以烃代粮：以石油或天然气代替糖质原料 •以纤代糖：以纤维素代替糖类原料 •以氮代朊：以非蛋白质和非氨基酸原料代替有机的氮源 •以国代进：以国产原料代替进口原料
制备培养基的原则
制备培养基的原则1.营养物质的选择：培养基的主要成分包括碳源、氮源、无机盐和其他添加剂。
碳源为微生物提供能量，常用的有葡萄糖、麦芽糖等。
氮源为微生物提供蛋白质合成所需的氮元素，常用的有氨基酸、蛋白胨等。
无机盐为微生物提供微量元素和水分稳定性，常用的有氯化钠、磷酸盐等。
其他添加剂可以根据不同需要加入，如胆盐、血清等。
2.pH值的调节：微生物在不同的环境中具有不同的最适生长pH值。
调节培养基的pH 值可以改变微生物的生长速率和代谢状态。
通常使用碱和酸来调节，例如用盐酸调节酸性培养基，用氢氧化钠调节碱性培养基。
3.细胞因子的添加：有些微生物需要特定的生长因子才能生长和繁殖。
这些生长因子可以是物质（如维生素）或有机化合物（如胆盐）。
因此，根据培养的微生物需要，需要添加适当的细胞因子。
4.营养物质的适当浓度：营养物质的浓度对微生物的生长和繁殖有重要影响。
若浓度过高，则可能导致过多的细胞产生毒性代谢产物；若浓度过低，则会限制微生物的生长。
因此，需要根据微生物的需求来调整营养物质的浓度。
5.选择合适的培养基类型：根据微生物的生长特性选择合适的培养基类型。
常见的培养基类型包括固体培养基、液体培养基和半固体培养基。
固体培养基适用于分离单个微生物菌落，液体培养基适用于培养大量的微生物，半固体培养基适用于微生物的鉴定和测定。
6.消毒和无菌操作：7.质量控制和记录：总之，制备培养基的原则是根据微生物的生长需求，选择合适的营养物质、调节适当的pH值，添加必要的细胞因子，控制营养物质的适当浓度，并进行消毒和无菌操作。
这些原则能够确保制备出质量稳定，适用于特定微生物的培养基。
培养基的制备参照文献
培养基的制备参照文献培养基是一种用于培养和繁殖微生物的营养物质混合物，其成分的选择和比例十分关键，对微生物的生长和生理特性具有重要的影响。
下面将参照相关文献，介绍培养基的制备要点和常用成分。
首先，培养基的制备要考虑微生物的营养需求，一般包括碳源、氮源、无机盐和生长因子等。
文献《美国食品药品协会(APHA) 标准方法》中推荐了多种培养基的配方，如普通营养琼脂培养基的配方为7克肉膏粉、3克胨粉、5克次硝酸钠、2.5克磷酸氢钾和15克琼脂溶解在1升水中，调pH至7.2-7.4。
碳源是微生物所需的能量提供来源，常用的碳源有葡萄糖、果糖、麦芽糖等。
在文献《微生物实验技术》中提到，大肠杆菌的培养基中可添加1%葡萄糖。
氮源是微生物细胞合成氨基酸和蛋白质的重要来源，常用的氮源包括胨粉、蛋白胨、硝酸盐等。
在文献《细菌培养基的发展和改良》中，提到了一种革兰氏阴性菌的培养基配方，其中氮源为0.5%蛋白胨。
无机盐是微生物细胞的结构和代谢的组成部分，常用的无机盐有磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐等。
在文献《微生物学实验指导》中，介绍了一种常用的分离培养基配方，其中的无机盐包括0.5克硫酸镁、1克硫酸锌和0.02克氯化钠。
此外，一些微生物需要特定的生长因子才能生长，如维生素、氨基酸等。
文献《细菌培养手册》中推荐了细菌生长因子求和培养基的配方，其中含有葡萄糖、胨粉、硫酸镁和维生素等。
另外，培养基的pH值是培养过程中不可忽视的因素。
不同微生物对酸碱度的要求有所不同，一般在培养基制备过程中会进行调节。
文献《细菌学实习指南》中推荐在普通琼脂培养基中加入胆盐，以调节酸碱度。
综上所述，培养基的制备关注微生物的营养需求，以碳源、氮源、无机盐和生长因子等为基本成分。
不同微生物可能具有不同的营养需求，因此在制备培养基时可以参考相关文献中的配方和方法。
此外，pH值的调节和培养基的消毒也是制备过程中需要注意的因素。
通过合理的配方和制备方法，有效的培养基可以提供良好的培养环境，促进微生物的生长和繁殖。
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第二篇
微生物的营养类型
自养型生物
生长所需要的营养物质 异养型生物 生物生长过程中能量的来源 光能营养型 化能营养型 光能自养型：以光为能源，不依赖任何养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，生长不依赖有机营养物 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物
合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血红素所需
超氧化物歧化酶、氨肽酶、L-阿拉伯糖异构酶等的辅因子 氧化酶、酪氨酸酶的辅因子
Zn
Mo
ZnSO4
(NH4)6Mo7O24
碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子
固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分
（四）生长因子（growth factor）
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。
根据微生物对生长因子的需要存在差异， 可分为：
1. 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 2. 营养缺陷型(auxotroph)
由于自发或诱发突变等原因从野生型菌株产生的需要提 供特定生长素物质才能生长的菌株
（五）水（water）
微生物细胞含水约占细胞鲜重的70－90％，水 作用是多方面的。
◆种类:
无机含碳化合物：如CO2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；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。
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 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 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
几类微生物生长最适w
微生物 一般细菌 酵母菌 霉菌 噬盐细菌 噬盐真菌 嗜高渗酵母 w 0.91 0.88 0.80 0.70 0.65 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（ w ×100= 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。
项目1 微生物的营养及培养基制备
第一部分 微生物的营养和培养基
第一节 微生物的营养要求
第二节
第三节 第四节
微生物的营养类型
微生物吸收营养物质的方式 培养基
第一篇 微生物的营养要求
一、微生物细胞的化学组成 （一）化学元素
大量元素（指含量占生物总重量万分之一以上的元 素）:碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钠、钙、镁 （其中前六种占细菌细胞干重的97%）。 微量元素： 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、 镍 、硼。
微生物营养类型(Ⅰ)
划分依据 营养类型 碳源 能源 自养型 异养型 光能营养型 化能营养型
特点 以CO2 为唯一或主要碳源 以有机物为碳源 以光为能源 以有机物氧化释放的化学 能为能源 以还原性无机物为电子
电子供体 无机营养型
微生物的营养类型(Ⅱ)
营养类型 电子供体 碳源 CO2 光能无机自养型 H2、 H2S、 S或H2O （光能自养型） 光能有机异养型 有机物 有机物 （光能异养型） 化能无机自养型 H2、H2S、Fe2+、 CO2 （化能自养型） NH3或NO2 能源 光能 光能 化学能 (无机物氧化) 举例 着色细菌、蓝细菌、藻类 红螺细菌 氢细菌、硫杆菌、亚硝化单胞 菌属(Nitrosomonas)、甲烷杆 菌属(Methanobacterium)、醋 杆菌属(Acetobacter) 假单胞菌属、芽孢杆菌属、乳 酸菌属、真菌、原生动物
能源 生长因子 无机元素 水分
氧化无机物或利用日 光能 不需要 无机盐 水
利用日光能 不需要 无机盐 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）。
2）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 N· C· H· O· X 有 机 氮 N· C· H· O N· H 无 O 机 N· 氮 N 复杂蛋白质、核酸等 培养基原料水平 牛肉膏、酵母膏、 饼粕粉、蚕蛹粉等
尿素、一般氨基酸、简单 尿素、蛋白胨、明 蛋白质等 胶等 NH3、铵盐等 硝酸盐等 N2 (NH4)2SO4等 KNO3等 空气
大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生长所 需浓度在10-3~10-4mol/L）
微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co （微生物生长所需浓 度在10-6~10-8mol/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、钾、镁、铁等金属元素的化合物。
无机盐生理功能
化能有机异养型 （化能异养型）
有机物
有机物
化学能 （有机物氧化)
1、光能无机自养型（光能自养型）
能以CO2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。
元素 碳 氮 氢 氧 磷 硫
细菌 50 15 8 20 3 1
酵母菌 49.8 12.4 6.7 31.1 — —
霉菌 47.9 5.2 6.7 40.2 — —
（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 有机物：糖、脂、蛋白质、核酸、维生素及降 解产物和中间代谢产物 无机物：细胞中与有机物质结合或单独存在的 无机盐 水
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。
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
维生素
碱基
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。 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。
（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：1)参与有机物组成， 2)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 游离水：干重法可测得； 结合水：不易蒸发、不冻结、也不能渗透, 占水总量的17%—28% 。
二、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（wahtor）
营养物质及其生理功能
微生物与动植物营养要素的比较
动物 （异养） 异养 碳源 氮源 糖类、脂肪 蛋白质及其降解 物 与碳源同 维生素 无机盐 水 糖、醇、有机酸等 蛋白质及其降解物、有 机氮化物、 无机氮化物、 氮 与碳源同 有些需要维生素等生长 因子 无机盐 水 微生物 自养 二氧化碳、碳酸盐等 无机氮化物、氮 二氧化碳 无机氮化物 绿色植物 （自养）
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。
（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。
水的功能
水活度的表示方法
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。
氨基酸
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 要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。