第二章微生物营养( 发送).ppt

第二章 微生物的营养 一. 碳源(source of carbon) 二. 氮源(source of nitrogen) 三. 能源(energy source) 四. 生长因子(growth factor) 五. 无机盐(inorganic salt) 五. 无机盐(inorganic salt) 一、无机自养型微生物 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。 可分为光能无机自养型和化能无机自养型 二、有机异养型微生物 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，又可将之分为光能有机异养型和化能有机异养型两大类。? 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。? 膜对跨膜运输的营养物质具有选择性: 一般只直接吸收水溶性和脂溶性的小分子物质， 大分子的营养物质，如多糖、蛋白质、核酸、脂肪等，必须经相应的胞外酶水解成小分子物质，才能被微生物细胞吸收。 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。 三、主动运输 利用微生物细胞对糖类(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，以及某些阴离子(PO43-、SO42-)和阳离子(Na+ 、K+)等都是通过主动运输吸收 四、基团转位 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。 控制培养基的条件 (1)? 控制培养基的pH值  pH改变的可能有如下情况 (2). 渗透压与水活度 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。 4. 经济节约 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，以及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。 5. 灭菌处理 通常采用高压蒸汽灭菌。一般培养基用0.105Mpa(1.05 kg/cm2，121.3℃)条件下维持15～30min即可彻底灭菌。长时间的高温灭菌会使某些不耐热的物质破坏，如使糖类物质形成氨基糖、焦糖。因此，含糖培养基常用0.056Mpa(0.56kg/cm2，112.6℃)，15～30min灭菌。某些对糖类要求更高的培养基，可先将糖过滤除菌或间歇灭菌，再与其他已灭菌的成分混合。? 二、培养基的种类 1. 根据微生物的种类 根据微生物的种类可分为细菌、放线菌、酵母菌和霉菌培养基。培养异养型细菌用牛肉膏蛋白胨培养基；培养自养型细菌用无机合成培养基；培养放线菌用高氏1号合成培养基；培养酵母菌用麦芽汁培养基；培养霉菌则一般用查氏合成培养基。? （一）. 按对培养基的成分的了解作分类 1.. 天然培养基(complex medium)  是指含有化学成分尚不清楚或化学成分不恒定的天然有机物的培养基。 如肉浸膏、酵母浸膏、蛋白胨、豆芽汁、马铃薯、玉米粉、麸皮、牛奶、血清、胡萝卜汁、番茄汁等制成的培养基。 ?缺点是其成分不清楚，营养成分难控制，做精细的科学实验结果重复性差。 适合于一般实验室中的菌种培养，发酵工业中生产菌种的培养和某些发酵产物的生产。 2. 合成培养基(synthetic medium) 它是由化学成分完全清楚的物质配制而成的培养基。 高氏1号培养基和查氏培养基就属于此种类型 ?其优点是培养基的组成成分精确，实验结果重复性好， 缺点是价格较贵，且培养微生物生长缓慢。  在实验室内一般适用于对微生物营养、代谢、分类、鉴定、生物的测定和菌种选育、遗传分析等方面的研究工作。 3. 半合成培养基(semi-synthetic medium) 是指在天然培养基的基础上适当加入已知成分的化学试剂，如无机盐类，或在合成培养基的基础上添加某些天然成分，如马铃薯等，使之更充分满足微生物对营养物质的要求。 培养真菌的马铃薯蔗糖培养基就属于半合