微生物的营养...pptVIP

第五章微生物的营养 一、微生物的营养 营养（nutrition）：指生物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。 营养物（nutrient）：指具有营养功能的物质，在微生物学中，常常还包括光能这种非物质形式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。 微生物的六种营养要素：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。 1、碳源（Carbon source） 定义：凡能提供微生物营养所需的C元素（C架）的营养源。 C源种类和微生物的利用情况 无机C源：CO2和碳酸盐——自养型微生物的C源 有机C源：碳水化合物及其衍生物、有机酸、烃类、脂类等。 有机碳源 异养型微生物：糖类最易利用，其次是醇类、有机酸类和脂类等。 糖类 己糖戊糖 单糖双糖、多糖 淀粉纤维素、几丁质 纯多糖杂多糖和其他聚合物（木质素） 碳 源 常用C源： 实验室：葡萄糖、蔗糖 生产：淀粉质原料（山芋粉、玉米粉、大米） 新C源的开发： 农副产品和工业废弃物的利用：废糖蜜、米糠、麸皮、木屑、黄浆水、稻草、秸秆等。 利用石油及烃类作为C源和能源：毒性？ 2、氮源（Nitrogen source） 定义：凡能提供微生物生长繁殖所需N元素的营养源。 无机氮源 N2和含N的无机盐，如硝酸盐、铵盐、氨水等。 N2：难利用 铵盐：利用普遍、效率高，直接参与细胞内物质合成。 硝酸盐：利用效率较低，NO3-先还原成NH4+后，再参与物质合成。 使用无机N源，需配合使用pH缓冲剂： 硫酸铵：生理酸性盐， NH4+利用后，pH↓ 硝酸钾：生理碱性盐， NO3-利用后， pH↑ 硝酸铵：生理中性盐，利用后，pH不变（ pH先↓后↑）。 有机氮源 氨基酸、蛋白质、嘌呤碱、嘧啶碱、蛋白胨、牛肉膏等。 氨基酸：微生物能较好利用，直接参与胞内转氨脱羧。 蛋白质（如花生饼粉、豆饼粉）：微生物分泌胞外蛋白酶水解后方可利用，利用速度慢。 一般来说，如果在蛋白质中加入微量蛋白胨，微生物利用了蛋白胨，并释放出蛋白酶，便可分解利用蛋白质。 迟效性N源：含蛋白质的有机N源。 速效性N源：无机N源或以蛋白质的各种降解产物形式存在的有机N源。 氮 源 氨基酸自养型微生物 非氨基酸类的简单N源→自行合成所需氨基酸（所有植物和许多微生物） 氨基酸异养型微生物 利用现成氨基酸作N源（所有动物和大量异养微生物）。 常用N源 实验室：铵盐、硝酸盐、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏。 生产上：硫酸铵、尿素、氨水、豆饼粉、花生饼粉、玉米浆 ↓ ↓ 迟效性N源 速效性 3、能源（Energy source） 定义：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。 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 能源谱 有机物：化能异养微生物的能源 化学物质 （同碳源） 无机物：化能自养微生物的能源 （一些还原态的无机物质，如 NH4+、NO2-、S、H2S、H2、Fe2+） 4、生长因子（Growth factor） 定义：微生物正常代谢所必不可少且不能用简单的C源或N源自行合成的微量有机物质（狭义的生长因子一般指维生素）。 根据微生物与生长因子的关系可分为： 生长因子自养型微生物：不需外界提供生长因子 生长因子异养型微生物：需要多种生长因子 生长因子过量合成微生物：分泌出大量生长因子，可作为维生素等的生产菌。 营养缺陷型：缺乏合成生长因子能力的微生物。 营养缺陷型 供给方式 直接在培养基中添加所需生长因子，如Lys- 添加天然营养物质提供齐全成分，如酵母膏等。 5、无机盐 大量元素：所需浓度在10-3~10-4 mol/L，如P、S、K、Ca、Na、Mg、Fe等。 供给方式：配制培养基时，加入有关化学试剂，其中MgSO4、K2HPO4可以提供需要量最大的四种元素。 微量元素：所需浓度在10-6~10-8mol/L，如Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。