第四章微生物的营养与生长讲义.ppt

第四章 微生物的营养与生长 第一节 微生物的营养 第二节 微生物的生长 第三节 环境条件对微生物的影响 第四节 食品中微生物控制的原理和方法 第一节 微生物的营养 一、微生物细胞的化学组成 二、营养物质及其生理功能 三、微生物的营养类型 四、微生物对营养物质的吸收方式 五、培养基 所有生物为了生存都必须不断地从外界环境中吸收所需的各种物质从中获得 原料和能量以便合成新的细胞物质，生物所需的这些物质称之为营养物质。生物吸收利用营养物质的过程一般称为营养。营养物质是生物进行一切生命活动的物质基础，失去这个基础，一切生物都无法生存，微生物也不例外。可见，营养对微生物的重要性。 第一节 微生物的营养 营养物质(nutrient)：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(nutrition)：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。 一、微生物细胞的化学组成 分析微生物细胞化学组成是了解微生物营养物质的基础。主要成分：C、H、N、O和无机成分。其中主要是水分、蛋白质、碳水化合物、脂肪、核酸和无机盐。水分占90-97，其余占3-10%。 微生物细胞的化学组成 微生物细胞中各种有机物和元素的含量(干重％) 二、营养物质及其生理功能 6种营养要素：碳源，氮源，能源，生长因子，无机 盐和水。 营养物质的功能： （1）、供给微生物合成细胞物质的原料； （2）、合成代谢和生命活动所需的能量； （3）、调节新陈代谢。 （一）、碳源（carbon source） 碳源（carbon source）：凡是可以作为微生物细胞结 构或代谢产物中碳架来源的营养物质 （一）碳源的作用 1.碳素化合物是构成机体中有机物分子的骨架 2.碳素化合物是大多数微生物的能源 3.构成微生物代谢产物的分子骨架 （二）微生物的碳源 凡必需利用有机碳源的微生物，为异养微生物 凡能利用无机碳源的微生物，则是自养微生物 微生物的碳源谱 （二）、氮源（nitrogen source） 凡能提供微生物生长繁殖所需氮元素的营养源，为氮源。 （一）氮源的作用 1.氮源是构成微生物细胞物质或代谢产物中的氮素来源 2.氮素一般不提供能源，只有少数例外 （二）微生物能利用的氮源 包括蛋白质及其不同程度的降解产物(胨、肽、氨基酸等)、铵盐、硝酸盐、分子氮、嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物等。 种类: 无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2等； 有机氮：牛肉膏、蛋白胨、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等。 速效氮源：很快被微生物利用的物质，有利于菌体生长.如硫铵、玉米浆等。用于发酵前期。 迟效氮源：微生物利用速度较慢的物质，有利于代谢物质形成。如花生饼粉、黄豆饼粉等。用于发酵后期。 微生物的氮源谱 氨基酸自养型生物和氨基酸异养型生物 （三）、水 水在细胞中的生理功能主要有： 1、微生物细胞的组成成分； 2、是细胞营养物质和代谢产物的溶剂； 3、是细胞中各种生化反应的良好介质； 4、水还能维持微生物细胞的膨压； 5、水具有较高的比热，稳定细胞内环境温度。 （四）、无机盐（inorganic salt） 指微生物生长必需的金属元素：由硫酸盐、磷酸盐、氯化物等供给。 无机盐的生理功能： 1、构成微生物细胞的各种组分 2、作为酶的组成部分 3、维持酶的活性 4、调节并维持细胞的渗透压、氢离子浓度和氧化 还原电位 5、有些元素作为某些微生物生长的能源物质等 无机盐及其生理功能 微量元素与生理功能 （五）、生长因子（growth factor） 生长因子为一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。 广义的生长因子包括：维生素、氨基酸、嘌呤和嘧啶碱及其衍生物、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、一些脂肪酸等。 狭义的生长因子：一般仅指维生素。 生长因子的主要功能：提供微生物细胞重要化学物质、辅因子的组分和参与代谢。需用牛肉膏、酵母膏或配制专门的营养液。 （六）、能源（energy source） 能源是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。 三、微生物的营养类型  微 生 物 营 养 类 型 的 分 类 （一）、分类原则： 按能量来源分 根据微生物生长所需碳源物质的性质分 根据生物合成中供氢体的性质分 （二）、营养类型： 依据：能源－氢供体－碳源 1、光能无机营养型（photolithotroph） 光能自养型（photoautotrop