第二章微生物的营养
.[教学基本要求]
了解微生物营养物质与微生物的营养类型。
掌握配制培养基的原则,培养基的类型及应用。
掌握营养物质进入微生物细胞的类型及特点。
1微生物的营养要求
微生物营养是微生物生理学重要部分,主要阐明营养
物质在其生命活动中的生理功能及微生物细胞从外界
环境摄取营养物的具体机制。
营养物质:满足机体生长、繁殖和生理活动的物质
营养:获取和利用营养物质的过程。
1.1微生物细胞的化学组成
主要元素:C、H、O、N、S、P(97%)
1)化学元素
微量元素:Zn、Mn、Na、Cl、Co、Cu
化学元素比例因菌种、培养条件等有所不同,如:
幼龄菌含N高,硫细菌较多S,铁细菌较多Fe,等。
2)化学成分及其分析
化学元素组成有机物、无机物和水(70%-90%)
有机物分析:
(1)化学法直接抽提,定性定量分析
(2)破碎细胞得亚显微结构,再分析
无机物分析:
干细胞高温炉(550℃)焚烧得到的灰分(ash
costituent)无机方法分析其中各种无机元素含量。
水份分析:
细胞表面水分吸干后的重量为湿重;采用低温真空干燥、
红外快速烘干方法烘干至恒重为干重。
1.2微生物的营养需求
.1.2.1碳源(carbonsource)
.指能提供微生物营养所需即构成细胞物质或代谢产物
中的碳元素的营养。
有机C源:糖及糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸等
无机C源:CO2、碳酸盐,只能被自养微生物利用
分解代谢抑制:当细菌生长过程中容易利用的碳源存在
时,利用第二种碳源的基因经常处于被抑制状态。
一般原则:单糖优于双糖,已糖优于戊糖,淀粉优于纤
维素,纯多糖优于杂多糖
1.2.2氮源(nitrogensource)
.一般只作为合成细胞物质中蛋白质、核酸等重要生物
大分子的原料,一般不作为能源。
.有机类:蛋白胨;鱼粉;酵母浸膏等。
.无机类:氨;铵盐;硝酸盐;分子氮等。
.速效氮源:有利于菌体生长
.迟效氮源:有利于代谢产物的形成。
.氨基酸自养型
.氨基酸异养型
1.2.3能源(energysource)
.能为微生物的生命活动提供最初能量来源的
营养物质或辐射能。
化学物质有机物:同碳源
+
.无机物:还原态无机物(NH4、
-2+
.NO2、S、H2S、H2、Fe)
.辐射能:光能
1.2.4生长因子(growthfactor)
指微生物生长所必需且不能从普通碳源、氮源物
质合成,需另加的量又不大的特殊有机物。
功能:作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢。
生长因子自养型
生长因子异养型
生长因子过量合成型
1.2.5无机盐(inorganicsalt)
为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素。
微量元素通常混杂在天然有机营养物中。
o调节并维持细胞的渗透压NaCl
2酶活性中心的组成部分、维持酶的稳定性MgSO4
作为缓冲系统调节培养基pHKH2PO4、K2HPO4
.调节胞内氧化还原电位MgSO4
.有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源
1.2.6水
水活度值(wateractivity,aw):用于表示微生物
生长的环境中水的有效性,指在一定的温度和压力
条件下,溶液的蒸气压力与同样条件下纯水蒸气压
力之比。
几类微生物生长最适aw
一般细菌0.91
酵母菌0.88
霉菌0.80
嗜盐细菌0.76
2微生物的营养类型
说明:①四大类微生物的划分不是绝对的,可以互相转变
②异养型微生物不是绝对不能利用二氧化碳,只是不能以
二氧化碳作为唯一碳源或主要碳源。
③自养微生物也不是绝对