微生物学04微生物的营养详解.ppt

第四章 微生物的营养 第一节 微生物的营养要求 第二节 培养基 第三节 菌种分离及保藏技术 第一节 微生物的营养要求 一、碳源 除水分外，需求最大 (占干细胞重50% )。 1.包括：有机碳和无机碳。 2.功能：提供C和能量。 3.优先利用：如葡萄糖效应（葡萄糖、乳糖）。 二、氮源 1.功能：提供N和部分能量。 2.种类：无机和有机氮。 3.优先利用：（NH4）2SO4被认为速效氮源。 如龟列链霉菌（产土霉素），利用玉米浆＞黄豆饼粉和花生饼粉。 利用混合氮源，控制菌体生长和产代谢物→提高土霉素产量。 三、无机盐 大量元素(10-4-10-3moL/L)：P、S、K、Mg、Fe、Na等； 微量元素(10-8-10-6moL/L）：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等，须控制量。 功能：酶的激活剂（Mg2+，Mn2+，Zn2+，Cu2+），维持大分子和细胞结构(Ca,Mg,Fe等)，调节渗透压（Na+）和无氧呼吸氢受体(NO3-,SO42-)等。 四、生长因子（酶的辅酶或辅基） 1.种类 维生素（传统生长因子），嘌呤、卟啉、甾醇、脂肪酸等。 2.微生物对生长因子的利用 （1）能合成全部：占大多数（自养型），过量合成型（链霉菌→VB12）。 （2）不能或只能部分合成（异养型） 须额外添加对应因子； 如乳酸菌：添加嘌呤→核苷酸； 支原体：添加甾醇。 注： 菌不同→需生长因子的种类和数量不同; 同种菌，环境不同→需生长因子不同。 如鲁氏毛霉：在厌氧→需VB1+生物素；好氧→自身合成。 五、水 1.分为自由水和结合水。 2.水活度(aw) 微生物可实际利用的环境中自由水的量，或生长环境中水的有效性。 一定温度和压力下，溶液蒸汽压与同条件下纯水蒸汽压的比值。 注： 区分是相对的。 异养菌：有机物存在→可同化CO2 。 自养菌也能利用有机物。 条件变化→营养类型改变，如紫色非硫细菌 无有机物：自养 ； 有机物存在：为异养； 厌氧光照：光能营养； 好氧黑暗：化能营养。 第二节 培 养 基 人工配制，适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物所用的营养基质。 一、配制培养基的原则 二、培养基的类型及应用 一 配制培养基的原则 目的明确 营养协调 条件适宜 经济节约 1.目的明确：目的菌、营养类型、什么用。 2.营养协调 浓度合适，比例协调（如C/N）。 如水＞C源＞N源＞无机盐＞生长因子。 菌不同，C/N不同，细菌、酵母菌为5/1，霉菌为10/1。 同一种菌，生长阶段不同，C/N也不同。如谷氨酸棒杆菌，菌体生长C/N为4/1；谷氨酸积累为3/1。 3.条件适宜 渗透压，pH，氧化还原电位和水活度。 （1）pH 细菌：pH7.0-8.0； 放线菌：pH7.5～8.5； 酵母和霉菌：pH4.5～6.0。 （2）氧化-还原电位（?） 量度还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势。 不同微生物要求?值不同。 好氧：0.3-0.4V→提高通气量或加氧化剂； 厌氧：+0.1V以下→加还原剂（抗坏血酸、Na2S等）； 兼性厌氧：+0.1V→有氧呼吸，-0.1V→发酵。 4.经济节约 糖蜜（含蔗糖，制糖工业废液） 乳清（含乳糖，乳制品工业废液） 麸皮、米糠、豆饼粉、花生饼粉等。 5.附-灭菌处理 121.3℃，15-20min或115℃，35min 。 不耐高温物质：先过滤除菌或间歇灭菌→混合。 长时间高温→磷酸盐、碳酸盐+某些阳离子→沉淀。加EDTA，或分开灭菌→混合。 6.常见的四种培养基 培养细菌：牛肉膏蛋白胨培养基，pH7.0-7.2 培养放线菌：高氏一号培养基，pH7.2-7.4 培养酵母菌：麦芽汁培养基，自然 培养霉菌：查氏培养基，PDA培养基，pH自然 二、培养基的类型及应用 （一）按成分来源划分 （二）根据物理状态划分 （三）按用途划分 （一）按成分来源划分 1.天然培养基 优点：配制方便、营养多、经济。 缺点：成分杂，不稳定，重复性差。 例：肉汤、麦芽汁培养基。 用途：研究和生产。 2.合成培养基 用途：研究。 优点：重复性强。 缺点：贵、烦琐、生长慢。 例：高氏一号、察氏、葡萄糖铵盐培养基等。 3.半合成培养基 用途：广泛。 例：马铃薯-葡萄糖培养基。 （二）根据物理状态划分 1.固体培养基 （1）固化培养基 液体培养基+琼脂（1.5-2%）或明胶（5-12%）。 用途：分离、鉴定、活菌计数及保藏。 （2）天然固体培养基 （3）非可逆性凝固培养基 血清凝固或用无机硅胶做凝固剂，不能再融化，培养致病菌。 注：凝固剂有琼脂，明胶，硅胶。 2.半固体培养基 液体培养基+琼脂（0.2-0.7%），如明胶培养基。 用途：观察细菌运动、噬菌体效价、厌氧菌的培养和保藏。 3.液体培养基 4.脱水培养基 除水分以外，其