微生物的营养和培养基..pptVIP

第四章 微生物的营养和培养基 第一节 微生物的六类营养要素 第二节 微生物的营养类型 第三节 营养物质进入细胞的方式 第四节 培养基 第一节 微生物的六种营养要素 一、碳 源（carbon source） 二、氮 源(nitrogen source) 三、能 源(energy source) 四、生长因子(growth factor) 五、无机元素(mineral salts) 六、水 分(moisture) 化学物质(化学能)： 有机物 — 化能异养微生物（同碳源） 无机物 — 化能自养微生物 辐射能(光能)： 光能自养微生物 光能异养微生物 四、生长因子 狭义 维生素 广义 维生素、氨基酸、碱基、甾醇等 按照微生物对生长因子需要与否分为： 生长因子自养型微生物 多数真菌、放线菌和部分细菌（如E.coli） 生长因子异养型微生物 各种乳酸菌、动物致病菌、支原体和原生动物 生长因子过量合成微生物 阿舒假囊酵母生产VB2； 谢氏丙酸杆菌等生产VB12； 五、无机盐 六、水 第二节 微生物的营养类型 微生物营养类型的分类： 按照利用的能源分 光能营养型 化能营养型 按照氢供体分 无机营养型 有机营养型 按照可利用的碳源分 自养型 异养型 以合成氨基酸的能力分 氨基酸自养型 氨基酸异养型 以生长因子分 野生型 营养缺陷型 以取食方式分 渗透营养型 吞噬营养型 以取得死活有机物分 腐 生 寄 生 微生物营养类型分类依据： 碳 源 能 源 微生物的营养类型 化能自养型（化能无机营养型） 化能异养型（化能有机营养型） 光能自养型（光能无机营养型） 光能异养型（光能有机营养型） 第三节 营养物质进入细胞的方式 四种运送营养物质方式的比较 四种运送营养物质方式的比较 具体过程为： 细胞内的高能化合物（磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸）可通过酶I的作用把热稳载体蛋白（HPr） 激活， 形成p~ HPr（ 高能磷酸载体 ）； 糖分子由酶逐级传递来的磷酸基团激活，通过酶Ⅱc把磷酸葡萄糖释放到细胞质中。 一、选用和设计培养基的原则和方法 1.目的明确 2.营养协调 3.物理化学条件适宜 4.经济节约 （二）四种方法 1.生态模拟 肉汤、鱼汤培养细菌；水果汁培养酵母菌 米饭、面包培养霉菌；肥土培养放线菌 2.查阅文献 3.精心设计 4.试验比较 由定性到定量； 由小到大 摇瓶培养?台式发酵罐?生产发酵罐 培养基的具体设计程序 1. 通过查阅文献找到一个基本培养基配方； 2. 通过生长谱试验确定其可利用的碳源、氮源和生长因子； 3.通过单因素实验确定最适的碳源、氮源和生长因子； 4.通过正交实验确定最佳浓度和培养基组合； 二、培养基的种类 （一）根据对培养基成分的了解 天然培养基 组合培养基 半组合培养基 天然培养基 指利用动、植物、微生物体或其提取物制成的培养基，确切成分不清楚； 举例： 蛋白胨、牛肉膏、玉米浆、血液、血清、马铃薯等培养基； 组合培养基 是一类用多种高纯化学试剂配制成的、各成分的量都确切知道的培养基； 举例： 组织细胞培养液、高氏1号等； 半组合培养基 由大部分成分已知，个别或少数成分不确切的营养物质配制成的培养基； 举例： 马铃薯蔗糖培养基等； 固体培养基 半固体培养基： 液体培养基： 固体培养基 可逆性凝固培养基：1.5%-2%的琼脂或5%-12%的明胶 非可逆性凝固培养基：血清和硅胶制成的培养基 天然固体培养基：天然固体基质配制成的培养基 滤膜：醋酸纤维薄膜 基础培养基（Basic media） 选择性培养基（Selected media） 鉴别性培养基（Differential media） 基础培养基 营养要求相同的微生物，所需的营养物质除少数不同外，其它大部分营养物是共同的，因此可配成一种基础培养基，再按照某一微生物的特殊需要，添加某种营养物即可。 肉汤蛋白胨培养基 加入脱纤维兔血或羊血—分离、培养某些病原微生物 蛋白胨水培养基 加入葡萄糖或蔗糖—糖发酵培养基，鉴定某些肠道菌。 选择培养基 鉴别性培养基 在培养基中加有能与某一菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而用肉眼就能使该菌菌落与外形相似的其它菌落相区别的培养基； 营养协调 培养基的各种营养成分的浓度及配比合适； 碳氮比（C/N） 培养基中碳原子的摩尔数与氮原子的摩尔数之比，有时也指培养基中还原糖与粗蛋白之比。 谷氨酸的发酵生产： 当C/N=4时，菌体大量繁殖，Glu积累少； 当C/N=3时，菌体繁殖受抑，Glu大量积累。 物理化学条件适宜 pH 各大类微生物都有其生长适宜的pH范围； 调节方法：内源调节和外援调节； 渗透压和水活度（aw） 等渗溶液最适宜微生物的生长；高渗或低渗？ 微生物可实际利用的自由水或游离水的含量； a