《生物制药技术教学课件》微生物的营养.ppt

第五节、微生物的营养 第一部分、 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(macroelement):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。 元素 细菌 酵母菌 霉菌 碳 50 49.8 47.9 氮 15 12.4 5.2 氢 8 6.7 6.7 氧 20 31.1 40.2 磷 3 — — 硫 1 — — （二）微生物细胞的化学成分分析 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% 。 第二部分、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 （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。 表 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 C·H·O·N·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 C·H·O·N 多数氨基酸、简单蛋白质等 一般氨基酸、明胶等 C·H·O 糖、有机酸、醇、脂类等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等 无机碳 C(?) — — C·O CO2 CO2 C·O·X NaHCO3 NaHCO3、CaCO3、等 工业上常用的碳源 ① 葡萄糖 所有的微生物都能利用葡萄糖（速效） 但是会引起葡萄糖效应 工业上常用淀粉水解糖,但是糖液必须达到一定的质 量指标 ② 糖蜜 糖蜜是制糖生产时的结晶母液，它是制糖工业的副产物。 糖蜜主要含有蔗糖，总糖可达50%～75%。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜。 ③ 淀粉、糊精 使用条件：微生物必须能分泌水解淀粉、糊精的酶类（迟效） 缺点：难利用、 发酵液比较稠、一般2.0%时加入一定的α-淀粉酶 成分比较复杂，有直链淀粉和支链淀粉等等。 优点：来源广泛、价格底 难利用，可以解除葡萄糖效应 二、氮源 氮源主要用于构成菌体细胞物质（氨基酸，蛋白质、核酸等）和含氮代谢物。常用的氮源可分为两大类：有机氮源和无机氮源。 1、无机氮源 种类：氨盐、硝酸盐和氨水 特点：速效氮源。 但无机氮源的迅速利用常会引起pH的变化。 (NH4)2SO4 → 2NH3 + 2H2SO4 NaNO3 + 4H2 → NH3 + 2H2O + NaOH 表 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 N·C·H·O·X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等 N·C·H·O 尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等 尿素、蛋白胨、明胶等 无机氮 N·H NH3、铵盐等 (NH4)2SO4等 N·O 硝酸盐等 KNO3等 N N2 空气 经微生物生理作用（代谢）后能形成酸性物质的无机氮源叫生