第二章微生物营养(修改)ppt.ppt

 重 点: 1、微生物的营养物质及其功能(水分、碳源、氮源、 无机盐、生长因子)；2、微生物的四种营养类型(化能有机异养型);3、四种运输营养物质方式的比较；4、配制培养基的原则；5、鉴别性培养基与选择性培养基； 固体培养基与半固体培养基； 天然培养基与合成培养基； 速效碳源与迟效碳源； 速效氮源与迟效氮源。 碳源主要生理功能： 是构成微生物细胞物质和代谢产物，并为微生物生命活动提供能量。 凡是能被微生物直接吸收利用的碳源(如葡萄糖)称为速效碳源。 凡是不被微生物直接吸收利用的碳源(如乳糖或半乳糖)称为迟效碳源。 实验室中常用的碳源：葡萄糖和蔗糖。 发酵工业中常用碳源：糖类物质。 如：饴糖 谷类淀粉(玉米、大米、高梁米、小米、大麦、小麦等) 薯类淀粉(甘薯、马铃薯、木薯等) 野生植物淀粉 麸皮、米糠、酒糟、废糖蜜、造纸厂的亚硫酸废液等。 氮源生理功能： 是用于合成细胞物质和代谢产物中的含氮化合物，一般不提供能量。 凡是能被微生物直接吸收利用的氮源称为速效性氮源。 例如：铵盐、硝酸盐、尿素等水溶性无机氮化物易被细胞吸收后直接利用。 凡是不能被微生物直接吸收利用的氮源称为迟效性氮源。 例如：饼粕中的氮主要以大分子蛋白质的形式存在，需进一步降解成小分子的肽和氨基酸后才能被微生物吸收利用。 实验室中常用的氮源有：硫酸铵、硝酸盐(硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠)、尿素及牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、多肽、氨基酸等。 发酵工业中常用的氮源有：鱼粉、蚕蛹粉、黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆、酵母粉等作氮源。 无机盐其生理功能是： ①构成细胞的组成成分，维持生物大分子和细胞结构的稳定性； ②参与酶的组成，作为酶活性中心的组分，以及作为酶的辅助因子和激活剂； ③调节并维持细胞渗透压、pH值和氧化还原电位； ④作为某些自养微生物的能源物质和无氧呼吸时的氢受体。 主要元素：凡是微生物生长所需浓度在 10-3～10-4mol/L(培养基中含量)范围内的矿物元素。 微量元素：凡是微生物生长所需浓度在 10-6～10-8mol/L(培养基中含量)范围内的矿物元素。 生长因子概念：又称生长因素。通常指微生物生长不可缺少、本身又不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的微量有机化合物。 根据生长因子的化学结构及其在机体内的生理作用， 分为三大类：维生素 氨基酸 嘌呤或嘧啶 在实验室制备培养基时常用生长因子： 酵母膏、牛肉膏、麦芽汁、肝浸液等天然物质。 无机自养型微生物具有高度的合成能力，能在完全 是无机物的环境中生长繁殖。它们具有完整的酶系 统，能以CO2或碳酸盐为碳源。 需外界供应能量来实现。 根据微生物需要的能源不同，又可将之分为两大类: 光能无机自养型 化能无机自养型 有机异养型微生物需要提供含碳有机物作为碳源才能生存的微生物。 根据微生物需要的能源不同，又可将之分为 两大类: 光能有机异养型 化能有机异养型 光能无机自养与光能有机异养型主要区别 ?在于氢供体和电子供体的来源不同 前者可单独利用CO2作为唯一碳源或主要碳源，并以无机物作为氢供体，使CO2还原成细胞物质； 而后者虽然能利用CO2，但必须在低分子有机物同时存在时才能迅速生长繁殖，并以简单有机物作为氢供体，使CO2还原成细胞物质。? 微生物对营养物质的吸收主要有单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位4种方式。 微生物细胞对糖类(乳糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、蜜二糖等) 氨基酸(丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸等) 核苷 乳酸和葡萄糖醛酸 某些阴离子(PO43-、SO42-)和阳离子(Na+ 、K+)等 都是通过主动运输吸收。 需特异性载体蛋白的参与； 需耗能的一种物质运输方式； 其特点是： 有一个复杂的运输系统来完成物质的运输 溶质分子在运输前后发生化学变化 因此，不同于一般的主动运输。 pH改变的可能有如下情况 配制培养基时要掌握营养物质的浓度。常在培养基中加入适量的NaCl以提高渗透压。 特别是在工业发酵中，培养基用量大，更应注意利用低成本的原料，降低产品成本。 例如：废糖蜜(制糖工业中含有蔗糖的废液)、乳清废液(乳品工业中含有乳糖的废液)、豆制品工业废液、纸浆废液、各种发酵废液及酒糟、酱渣等发酵废弃物 大量的农副产品如麸皮、米糠、玉米浆、豆饼、豆渣、花生饼、棉子饼、葵花籽饼、菜籽饼、酵母泥等都可以作为发酵工业的良好原料。 采用高压蒸汽灭菌 ◆一般培养基用0.105Mpa (1.05 kg/cm