第4章微生物的營養(yǎng)

1、第四章第四章 微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng) 學(xué)時安排：學(xué)時安排：2 2學(xué)時學(xué)時 要求：要求： 1 1、掌握微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能、掌握微生物所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能 2 2、掌握微生物的營養(yǎng)類型、掌握微生物的營養(yǎng)類型 3 3、了解物質(zhì)進(jìn)出微生物細(xì)胞的方式及機(jī)理、了解物質(zhì)進(jìn)出微生物細(xì)胞的方式及機(jī)理 4 4、掌握制備培養(yǎng)基的基本原則、培養(yǎng)基的、掌握制備培養(yǎng)基的基本原則、培養(yǎng)基的 種類及其應(yīng)用種類及其應(yīng)用 營養(yǎng)營養(yǎng)( (Nutrition)Nutrition)概念概念 始點(diǎn): 是生命體活動的始點(diǎn) 過程: 從外界攝取能量和物質(zhì)的過程 基礎(chǔ): 為生命活動提供物質(zhì)基礎(chǔ) 功能: 滿足生物體生長和繁殖需要

2、的 一種最基本生理功能 微生物的營養(yǎng)及特點(diǎn)微生物的營養(yǎng)及特點(diǎn) 營養(yǎng)：微生物獲得和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程營養(yǎng)：微生物獲得和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程 營養(yǎng)物營養(yǎng)物：那些能夠滿足微生物機(jī)體生長、繁殖和那些能夠滿足微生物機(jī)體生長、繁殖和 完成各種生理活動所需的物質(zhì)完成各種生理活動所需的物質(zhì) 微生物營養(yǎng)的特點(diǎn)：食譜廣、胃口大微生物營養(yǎng)的特點(diǎn)：食譜廣、胃口大 廣譜：微生物的營養(yǎng)物很廣，包括非常規(guī)物質(zhì)形廣譜：微生物的營養(yǎng)物很廣，包括非常規(guī)物質(zhì)形 式的光輻射能等式的光輻射能等 營養(yǎng)物的營養(yǎng)物的 功能功能 供物：提供置換與增生細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)供物：提供置換與增生細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì) 供量：供應(yīng)生命活動的能量供量：供應(yīng)生命活動的能

3、量 調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)：提供各種代謝調(diào)節(jié)物 確保良好的生理環(huán)境等 研究微生物營養(yǎng)的重要性研究微生物營養(yǎng)的重要性 研究的基礎(chǔ)：是開發(fā)和研究微生物的基礎(chǔ)，研究的基礎(chǔ)：是開發(fā)和研究微生物的基礎(chǔ)， 設(shè)計(jì)的依據(jù)：篩選微生物培養(yǎng)基的理論依據(jù)，設(shè)計(jì)的依據(jù)：篩選微生物培養(yǎng)基的理論依據(jù)， 實(shí)踐的必須：為生產(chǎn)實(shí)踐提供經(jīng)濟(jì)、節(jié)約實(shí)踐的必須：為生產(chǎn)實(shí)踐提供經(jīng)濟(jì)、節(jié)約 和高效益的應(yīng)用培養(yǎng)基。和高效益的應(yīng)用培養(yǎng)基。 第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)要求 一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成 水水：70%-90%70%-90% 干物質(zhì)干物質(zhì) 有機(jī)物有機(jī)物：蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸 、 維生素等

4、及其降解產(chǎn)物維生素等及其降解產(chǎn)物 無機(jī)物（鹽）無機(jī)物（鹽） 微生物、動物、植物微生物、動物、植物之間存在之間存在“營養(yǎng)上的統(tǒng)一性營養(yǎng)上的統(tǒng)一性” 主要元素主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、 鎂、鈣、鐵等；鎂、鈣、鐵等； 微量元素微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、 銅、鎢、鎳、硼等。銅、鎢、鎳、硼等。 微生物微生物 細(xì)胞細(xì)胞 細(xì)胞化學(xué)細(xì)胞化學(xué) 元素水平元素水平 二、微生物的六種營養(yǎng)要素二、微生物的六種營養(yǎng)要素 碳源營養(yǎng)物碳源營養(yǎng)物 carbon source carbon source 氮源營養(yǎng)物氮源營養(yǎng)物 Nitrogen sou

5、rce Nitrogen source 能源營養(yǎng)物能源營養(yǎng)物 energy source energy source 生長因子生長因子 growth source growth source 無機(jī)鹽無機(jī)鹽 mineral source mineral source 水水 water water 碳源與碳源譜碳源與碳源譜 化合物水平化合物水平 培養(yǎng)基原料水平培養(yǎng)基原料水平 C H O N X 有有 C H O N 機(jī)機(jī) 千種以上千種以上 700 700余萬余萬 種種 C H O 碳碳 C H C 無無 無無 無無 C O 機(jī)機(jī) 少少 少少 C O X 碳碳 少少 少少 碳源：碳源是為微生物營養(yǎng)提

6、供所需的碳源：碳源是為微生物營養(yǎng)提供所需的 碳元素（碳架）的營養(yǎng)源。碳元素（碳架）的營養(yǎng)源。 碳源譜：碳源譜：( (碳源的范圍碳源的范圍) ) 微生物碳源譜特點(diǎn)微生物碳源譜特點(diǎn) 類型：類型： 有機(jī)（異養(yǎng)）和無機(jī)（自養(yǎng)）兩大類有機(jī)（異養(yǎng)）和無機(jī)（自養(yǎng)）兩大類 譜廣：譜廣： 碳源譜很廣碳源譜很廣 動、植物界的總和動、植物界的總和 最佳碳源：為最佳碳源：為 C C H H O O 型有機(jī)物。型有機(jī)物。 合理使用：合理使用：C C H H O O N N X X 型碳源物不應(yīng)降格使型碳源物不應(yīng)降格使 用用 利用差異：微生物間利用碳源譜能力差異大利用差異：微生物間利用碳源譜能力差異大 雙功能雙功能 C

7、C：異養(yǎng)菌的碳源等于能源，異養(yǎng)菌的碳源等于能源， 碳源常是雙碳源常是雙 功能營養(yǎng)物功能營養(yǎng)物( (difuctional nutrientdifuctional nutrient 致病菌的碳源特點(diǎn)致病菌的碳源特點(diǎn) 要求高：必須利用各種有機(jī)營養(yǎng)物為碳源要求高：必須利用各種有機(jī)營養(yǎng)物為碳源 需血清：不少種類致病菌需動物血清、組織或宿主需血清：不少種類致病菌需動物血清、組織或宿主 自身作為培養(yǎng)基自身作為培養(yǎng)基 供供 CO2CO2：有些種類常需要提供有些種類常需要提供10%10%（V/VV/V）COCO2 2 才能才能 長好長好 選用碳源的原則選用碳源的原則 忌純粹：切忌營養(yǎng)上的忌純粹：切忌營養(yǎng)上的“

8、純粹純粹”、莫以純、莫以純 粹才能稱粹才能稱“營養(yǎng)要素營養(yǎng)要素” 求效益：講究科研和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與求效益：講究科研和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與 綜合利用，求生態(tài)效應(yīng)。綜合利用，求生態(tài)效應(yīng)。 莫降格莫降格：切莫降格使用碳原切莫降格使用碳原, ,尤如將牛肉尤如將牛肉 干當(dāng)柴燒等。干當(dāng)柴燒等。 氮源與氮源譜氮源與氮源譜 氮源：為微生物生長繁殖等提供所需氮元素的氮源：為微生物生長繁殖等提供所需氮元素的 營養(yǎng)物營養(yǎng)物, ,是構(gòu)成蛋白質(zhì)與核酸的主要元素。是構(gòu)成蛋白質(zhì)與核酸的主要元素。 氮源譜：氮源譜： 化合物水平化合物水平 原料水平原料水平 N N C C H H O O X X N N C C H H O O

9、N N O O N N H H 無機(jī)無機(jī) 數(shù)十種數(shù)十種 幾十種幾十種 N N 有機(jī)有機(jī) 上千種上千種 數(shù)萬種數(shù)萬種 氮源譜氮源譜 有機(jī)氮有機(jī)氮 無機(jī)氮無機(jī)氮 NH3 銨鹽銨鹽 硝酸鹽硝酸鹽 N2 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 核酸核酸 氨基酸氨基酸 尿素尿素 微生物氮源譜特點(diǎn)微生物氮源譜特點(diǎn) 類型：類型：微生物氮源類型可分為無機(jī)氮、微生物氮源類型可分為無機(jī)氮、 有機(jī)氮兩類。有機(jī)氮兩類。 譜廣：譜廣：微生物利用氮的氮源很廣，微生物利用氮的氮源很廣， 大于動、植物之和。大于動、植物之和。 最適氮源：最適氮源：微生物最適氮源序列為：微生物最適氮源序列為： N NC CH HO O N N H H N N O O N

10、 N 切莫降格：切莫降格： 不要降格、級使用氮源物。不要降格、級使用氮源物。 以以aaaa分型：分型：即有氨基酸自養(yǎng)型與異養(yǎng)型即有氨基酸自養(yǎng)型與異養(yǎng)型 微生物之分。微生物之分。 微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型 兩大類型：在氮源上自養(yǎng)型微生物即為氨基酸自養(yǎng)類兩大類型：在氮源上自養(yǎng)型微生物即為氨基酸自養(yǎng)類 ( (Amino acid autotrophs)Amino acid autotrophs)和異養(yǎng)型微生物即和異養(yǎng)型微生物即 為氨基酸異養(yǎng)類為氨基酸異養(yǎng)類( (Amino acid heterotriphs)Amino acid heterotriphs) 固氮型固氮型 利用空氣氮合成氨為菌

11、體吸收；利用空氣氮合成氨為菌體吸收； 自養(yǎng)類自養(yǎng)類 無機(jī)合成型無機(jī)合成型 利用利用NH4+NH4+和和NO3 NO3 合成自身菌體蛋白；合成自身菌體蛋白； 有機(jī)型有機(jī)型 則利用尿素為自身的氮源。則利用尿素為自身的氮源。 異養(yǎng)型：可利用其他生物的氨基酸分解、組裝成自身蛋異養(yǎng)型：可利用其他生物的氨基酸分解、組裝成自身蛋 白質(zhì)等有用物質(zhì)白質(zhì)等有用物質(zhì) 氨基酸自養(yǎng)型微生物的重要性氨基酸自養(yǎng)型微生物的重要性 定義：即具有利用外界簡單無機(jī)氮源物定義：即具有利用外界簡單無機(jī)氮源物 合成自身所需氨基酸能力的生物合成自身所需氨基酸能力的生物 類型：所有的植物和很多微生物為氨基類型：所有的植物和很多微生物為氨基

12、酸自養(yǎng)型生物酸自養(yǎng)型生物 應(yīng)用：利用氨基酸自養(yǎng)型微生物生產(chǎn)有應(yīng)用：利用氨基酸自養(yǎng)型微生物生產(chǎn)有 用氨基酸及單細(xì)胞蛋白質(zhì)（用氨基酸及單細(xì)胞蛋白質(zhì)（SCPSCP） 能源與能源譜能源與能源譜 能源：為微生物的生命活動提供能量的最初來源物能源：為微生物的生命活動提供能量的最初來源物 能源譜能源譜 化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì) ( (化能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型) ) 輻射能輻射能 ( (光能營養(yǎng)型光能營養(yǎng)型) ) 有機(jī)物：化能異養(yǎng)微生物的能源有機(jī)物：化能異養(yǎng)微生物的能源 ( (同碳源同碳源) ) 無機(jī)物：化能自養(yǎng)微生物的能源無機(jī)物：化能自養(yǎng)微生物的能源 ( (異碳源異碳源) ) ：光能異養(yǎng)與自養(yǎng)微生物的能源光能異養(yǎng)與自養(yǎng)

13、微生物的能源 微生物能源特點(diǎn)微生物能源特點(diǎn) 能源譜廣：微生物能源譜大于植物，更大于動物。能源譜廣：微生物能源譜大于植物，更大于動物。 獨(dú)特類型：化能自養(yǎng)菌是生物界最獨(dú)特生物類型，獨(dú)特類型：化能自養(yǎng)菌是生物界最獨(dú)特生物類型， 能利用一些還原態(tài)的無機(jī)物，例如能利用一些還原態(tài)的無機(jī)物，例如, , NH4+NH4+、NO2-NO2-、S S、H2SH2S、H2H2和和Fe2+Fe2+等。等。 單功能營養(yǎng)物：光輻射、單功能營養(yǎng)物：光輻射、CO2CO2、N2N2等等 分類分類 雙功能營養(yǎng)物：雙功能營養(yǎng)物：NH4+NH4+、純葡萄糖等純葡萄糖等 多功能營養(yǎng)物：氨基酸、牛肉膏、蛋白胨等多功能營養(yǎng)物：氨基酸、牛

14、肉膏、蛋白胨等 生長因子生長因子( (growth factor)growth factor) 定義要點(diǎn)：定義要點(diǎn)： 為某些微生物維持正常代謝必不可少為某些微生物維持正常代謝必不可少 生物體不能以簡單碳源和氮源自身合成生物體不能以簡單碳源和氮源自身合成 由外界供給的需要較少的一類有機(jī)物質(zhì)由外界供給的需要較少的一類有機(jī)物質(zhì) 狹狹 義義 與廣義生長因子：與廣義生長因子： 狹義：僅指維生素類為人、動物與微生物所必需物狹義：僅指維生素類為人、動物與微生物所必需物 廣義：還包括堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、廣義：還包括堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、 C4C4 C6C6的分枝或直鏈脂肪酸的分枝或直

15、鏈脂肪酸, ,有時還將氨基酸有時還將氨基酸 營養(yǎng)缺陷突變株所需的氨基酸也算在內(nèi)。營養(yǎng)缺陷突變株所需的氨基酸也算在內(nèi)。 微生物生長因子類型微生物生長因子類型 自養(yǎng)型：不需要外界提供生長因子的稱生長因子自養(yǎng)自養(yǎng)型：不需要外界提供生長因子的稱生長因子自養(yǎng) 型微生物型微生物( (auxoautotrophs)auxoautotrophs) 異養(yǎng)型：必需由外界提供生長因子才能正常生長的稱異養(yǎng)型：必需由外界提供生長因子才能正常生長的稱 生長因子異養(yǎng)型微生物生長因子異養(yǎng)型微生物( (auxoheterotrophs)auxoheterotrophs)， 如乳酸菌、動物致病菌等如乳酸菌、動物致病菌等 分泌型：

16、自養(yǎng)型中一類能大量合成，且分泌與累積生分泌型：自養(yǎng)型中一類能大量合成，且分泌與累積生 長因子的稱生長因子過量合成型微生物長因子的稱生長因子過量合成型微生物 故生長因子與碳源、氮源和能源有異故生長因子與碳源、氮源和能源有異, ,并非為一并非為一 切微生物的生命活動所必需提供之營養(yǎng)物。切微生物的生命活動所必需提供之營養(yǎng)物。 維生素及其生理功能維生素及其生理功能 維生素類維生素類 轉(zhuǎn)移的對象轉(zhuǎn)移的對象 代代 謝謝 功功 能能 B B1 1硫胺素硫胺素 乙醛基乙醛基 脫羧酶、轉(zhuǎn)醛酶、脫羧酶、轉(zhuǎn)醛酶、 轉(zhuǎn)酮酶的輔基轉(zhuǎn)酮酶的輔基 B B2 2核黃素核黃素 氫、電子氫、電子 FMNFMN和和FADFAD的前

17、體等的前體等 B B5 5煙酸煙酸 氫、電子氫、電子 NADNAD和和NADPNADP的前體等的前體等 B B6 6吡哆醇吡哆醇 氨基氨基 轉(zhuǎn)氨、脫羧酶輔基等轉(zhuǎn)氨、脫羧酶輔基等 B B12 12維生素 維生素 羧基、甲基羧基、甲基 鈷酰胺輔酶鈷酰胺輔酶, , 參與一碳基傳遞等參與一碳基傳遞等 泛酸泛酸 ?；；?輔酶輔酶A A的前體等的前體等 葉酸葉酸 甲基甲基 參與一碳基轉(zhuǎn)遞等參與一碳基轉(zhuǎn)遞等 生物素生物素( (H) H) 羧基羧基 羧化酶的輔基羧化酶的輔基, , CO2 CO2固定中作用固定中作用 生長因子提供及測定法生長因子提供及測定法 提供：若要測知微生物對生長因子需求的情況提供：若要

18、測知微生物對生長因子需求的情況, , 可由添加富含生長因子的天然原料試驗(yàn)，如酵可由添加富含生長因子的天然原料試驗(yàn)，如酵 母膏、玉米漿、肝浸汁、麥芽汁或新鮮動、植母膏、玉米漿、肝浸汁、麥芽汁或新鮮動、植 物組織液等則成本低。物組織液等則成本低。 鑒定：若須知某一生長因子異養(yǎng)型微生物需何類鑒定：若須知某一生長因子異養(yǎng)型微生物需何類 何種生長因子何種生長因子, ,則需作生長因子譜測定。則需作生長因子譜測定。 測定：生長因子自養(yǎng)型微生物可用作維生素等生測定：生長因子自養(yǎng)型微生物可用作維生素等生 長因子生物測定時的供試菌。長因子生物測定時的供試菌。 酵母膏、玉米漿富含生長因子酵母膏、玉米漿富含生長因子

19、酵酵 維生素類維生素類 11 11 種種 母母 yeast extractyeast extract 膏膏 氨基酸類氨基酸類 18 18 種種 玉玉 氨基酸類氨基酸類 15 15 種種 米米 cornsteep liquorcornsteep liquor 漿漿 維生素類維生素類 5 5 種種 復(fù)合維生素復(fù)合維生素 (用于分離培養(yǎng)土壤和水生菌用于分離培養(yǎng)土壤和水生菌) 維生素種類維生素種類 含含 量量 生物素生物素 0.2 0.2mgmg 煙堿酸煙堿酸 2.0 2.0mgmg B B1 1 1.0mg 1.0mg PABA 1.0mg PABA 1.0mg 泛酸泛酸 0.5 0.5mgmg B

20、 B6 6 5.0mg 5.0mg B B12 12 2.0mg 2.0mg H H2 2O 100mlO 100ml 生長因子的生理機(jī)能生長因子的生理機(jī)能 維維 構(gòu)成酶的輔基、輔酶，參與氧化還原反應(yīng)等構(gòu)成酶的輔基、輔酶，參與氧化還原反應(yīng)等 生生 構(gòu)成酶輔基的前體物，參與轉(zhuǎn)移氨等反應(yīng)構(gòu)成酶輔基的前體物，參與轉(zhuǎn)移氨等反應(yīng) 素素 構(gòu)成酶輔酶的前體物，參與糖及脂肪的合成等構(gòu)成酶輔酶的前體物，參與糖及脂肪的合成等 甾醇：枝原體等膜的結(jié)構(gòu)成分甾醇：枝原體等膜的結(jié)構(gòu)成分 脂肪酸：脂肪酸： 氨基酸：營養(yǎng)缺陷型細(xì)菌的必需營養(yǎng)與生長因子氨基酸：營養(yǎng)缺陷型細(xì)菌的必需營養(yǎng)與生長因子 無機(jī)鹽無機(jī)鹽 定義：為微生物提供

21、除碳、氮以外的各種重要生物必定義：為微生物提供除碳、氮以外的各種重要生物必 需元素營養(yǎng)物的統(tǒng)稱需元素營養(yǎng)物的統(tǒng)稱 凡生長所需濃度在凡生長所需濃度在 10-310-4 10-310-4mol/L mol/L 的元素稱為的元素稱為 類類 大量元素：大量元素：P P、S S、K K、MgMg、CaCa、NaNa和和FeFe等等 型型 而生長所需濃度在而生長所需濃度在 10-610-8 10-610-8mol/L mol/L 的元素稱為的元素稱為 微量元素：微量元素：CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo和和 CoCo等等 無機(jī)鹽功能無機(jī)鹽功能 大大 細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分( (S S、P P、Ca

22、Ca、MgMg、Fe Fe 等等) ) 量量 生理活性調(diào)節(jié)物生理活性調(diào)節(jié)物( (Na+-Na+-維持滲透壓；維持滲透壓；Mg2+-Mg2+-酶激等酶激等) ) 元元 化能自養(yǎng)菌的能源化能自養(yǎng)菌的能源( (S S、fe2+fe2+、NH4+NH4+、 NO2- NO2- 等等) ) 素素 無氧呼吸的受體無氧呼吸的受體( ( NO2- NO2- 、SO4 2-SO4 2-等等) ) 微量微量 酶的激活劑酶的激活劑( (Cu 2+ Cu 2+ 、Mn2+ Mn2+ 、Zn2+ )Zn2+ )特殊分特殊分 子結(jié)構(gòu)成分子結(jié)構(gòu)成分( (CoCo、Mo)Mo) 元素元素 無機(jī)鹽的提供方式無機(jī)鹽的提供方式 大

23、量元素：加入有關(guān)化學(xué)試劑，大量元素：加入有關(guān)化學(xué)試劑， 如如K2HPO4K2HPO4及及MgSO4MgSO4等等 微量元素：為一般化學(xué)試劑中含之及微量元素：為一般化學(xué)試劑中含之及 天然成分中雜質(zhì)等天然成分中雜質(zhì)等 配置精細(xì)合成培養(yǎng)基要點(diǎn)配置精細(xì)合成培養(yǎng)基要點(diǎn) 清凈：所用玻璃器皿是硬質(zhì)的、清凈：所用玻璃器皿是硬質(zhì)的、 試劑是高純度的。試劑是高純度的。 防污：配置中特別小心，防止其他防污：配置中特別小心，防止其他 有機(jī)物、無機(jī)物污染。有機(jī)物、無機(jī)物污染。 按序：依據(jù)需求一一加入無機(jī)元素，按序：依據(jù)需求一一加入無機(jī)元素， 以作精細(xì)分析以作精細(xì)分析 水水-生命體的源泉生命體的源泉 起到溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)的

24、作用；起到溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)的作用； 參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng)參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng); ; 維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定 水功能水功能 然構(gòu)象然構(gòu)象; ; 熱的良好導(dǎo)體；熱的良好導(dǎo)體； 通過水合作用與脫水作用控制由多亞通過水合作用與脫水作用控制由多亞 基組成的結(jié)構(gòu)?；M成的結(jié)構(gòu)。 水是生命體最基本的要素水是生命體最基本的要素 最大營養(yǎng)物最大營養(yǎng)物 需求量最大的營養(yǎng)物需求量最大的營養(yǎng)物 含量可達(dá)細(xì)胞的含量可達(dá)細(xì)胞的7090% 微生物的含水量微生物的含水量 細(xì)菌約細(xì)菌約 80% 80% 營養(yǎng)體營養(yǎng)體 酵母約酵母約 75% 75% 霉菌約霉菌約 85% 85% 霉菌

25、孢子：約霉菌孢子：約 39% 39% 細(xì)菌芽孢：芽孢核心極低細(xì)菌芽孢：芽孢核心極低 三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型 化能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型( (化能有機(jī)營養(yǎng)型化能有機(jī)營養(yǎng)型) )：需有機(jī)物為營養(yǎng)，：需有機(jī)物為營養(yǎng)， 它既作碳源物作能源物，有腐生和寄生之分它既作碳源物作能源物，有腐生和寄生之分 化能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型( (化能無機(jī)營養(yǎng)型化能無機(jī)營養(yǎng)型) )：以無機(jī)物作能源物：以無機(jī)物作能源物 來同化來同化CO2CO2合成自身所需細(xì)胞物質(zhì)合成自身所需細(xì)胞物質(zhì) 光能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型( (光能有機(jī)營養(yǎng)型光能有機(jī)營養(yǎng)型) )：能源來自光，需有：能源來自光，需有 機(jī)物作氫供來還原機(jī)物作氫供來還原CO

26、2CO2生成細(xì)胞物質(zhì)生成細(xì)胞物質(zhì) 光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型( (光能無機(jī)營養(yǎng)型光能無機(jī)營養(yǎng)型) )：以：以CO2CO2為唯一碳源及為唯一碳源及 利用光能進(jìn)行生長的微生物利用光能進(jìn)行生長的微生物 營養(yǎng)類型名稱為按能源和氫供體的順序來表營養(yǎng)類型名稱為按能源和氫供體的順序來表 達(dá)達(dá) 微生物的營養(yǎng)類型的分類微生物的營養(yǎng)類型的分類 營養(yǎng)類型劃分營養(yǎng)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)不一標(biāo)準(zhǔn)不一，則營養(yǎng)類型，則營養(yǎng)類型稱謂各異稱謂各異。 劃分劃分標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型 以能源為主以能源為主 光能光能/ /化能化能(phototroph/chemotroph) 供氫體為主供氫體為主 無機(jī)無機(jī)/ /有機(jī)有機(jī)(lithotroph/

27、organotroph) 以碳源為主以碳源為主 自養(yǎng)自養(yǎng)/ /異養(yǎng)異養(yǎng)(autotroph/heterotroph) 合成氨基酸合成氨基酸 氨自氨自/ /氨異氨異(amino acid auto-/hetero-) 以取食方式以取食方式 滲透滲透/ /吞噬吞噬(osmotroph/phageocytosis) 獵取死、活獵取死、活 腐生腐生/ /寄生寄生(saprophytism/parasitism) 以生長因子以生長因子 營缺營缺/ /野生野生 (auxotroph/wild type) 營缺營缺/ /原養(yǎng)原養(yǎng) (auxotroph /prototroph) 營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型 能源能源 氫

28、供體氫供體 碳碳 源源 實(shí)實(shí) 例例 光能無機(jī)營養(yǎng)型光能無機(jī)營養(yǎng)型 光光 無機(jī)物無機(jī)物 COCO2 2 藍(lán)細(xì)菌、 藍(lán)細(xì)菌、 ( (光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型) ) 紫硫細(xì)紫硫細(xì) 光能有機(jī)營養(yǎng)光能有機(jī)營養(yǎng) 光光 有機(jī)物有機(jī)物 COCO2 2或簡或簡 紅螺菌科紅螺菌科 ( (光能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型) ) 單有機(jī)物單有機(jī)物 化能無機(jī)營養(yǎng)型化能無機(jī)營養(yǎng)型 無機(jī)物無機(jī)物 無機(jī)物無機(jī)物 COCO2 2 硝化 硝化. .硫化硫化. . ( (化能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型) ) 鐵鐵. .氫細(xì)菌氫細(xì)菌 化能有機(jī)營養(yǎng)型化能有機(jī)營養(yǎng)型 有機(jī)物有機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物 有機(jī)物有機(jī)物 大多原核大多原核. . ( (化能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型)

29、) 全部真核全部真核 微生物營養(yǎng)類型簡介微生物營養(yǎng)類型簡介 自養(yǎng)微生物營養(yǎng)及代謝特點(diǎn)自養(yǎng)微生物營養(yǎng)及代謝特點(diǎn) 營養(yǎng)要素營養(yǎng)要素 營養(yǎng)物類型營養(yǎng)物類型 能源能源： 輻射能輻射能 ( (如日光能如日光能) ) 無機(jī)物，如：無機(jī)物，如：NHNH4 4+ +,NO,NO2 22- 2-,S,H ,S,H2 2S,HS,H2 2,Fe,Fe2+ 2+等 等 碳源碳源： COCO2 2 氮源氮源： 無機(jī)氮無機(jī)氮 生長因子生長因子：不需要，即自養(yǎng)型或合成分泌型：不需要，即自養(yǎng)型或合成分泌型 代謝特點(diǎn)代謝特點(diǎn)：含卡爾文循環(huán)：含卡爾文循環(huán) 異養(yǎng)微生物營養(yǎng)要點(diǎn)異養(yǎng)微生物營養(yǎng)要點(diǎn) 至少需提供至少需提供一種量大的有機(jī)

30、物一種量大的有機(jī)物才能滿足才能滿足 其正常營養(yǎng)需求其正常營養(yǎng)需求 其其碳源、氫供體為有機(jī)物碳源、氫供體為有機(jī)物，能源則可利，能源則可利 用氧化有機(jī)物或吸收日光能獲得用氧化有機(jī)物或吸收日光能獲得 異養(yǎng)型微生物并非絕對不能利用異養(yǎng)型微生物并非絕對不能利用COCO2 2；自養(yǎng)型微生物自養(yǎng)型微生物 也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；有些微生物在不也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；有些微生物在不 同生長條件下生長時同生長條件下生長時, ,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變。其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變。 微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)境微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)境 條件變化的適應(yīng)能力條件變化的適應(yīng)能力

31、 如如紫色非硫細(xì)菌紫色非硫細(xì)菌( (purple nonsulphur bacteria)purple nonsulphur bacteria)： 沒有有機(jī)物時，同化沒有有機(jī)物時，同化COCO2 2， 為為自養(yǎng)型微生物；自養(yǎng)型微生物； 有機(jī)物存在時，利用有機(jī)物進(jìn)行生長，為有機(jī)物存在時，利用有機(jī)物進(jìn)行生長，為異養(yǎng)型微異養(yǎng)型微 生物；生物； 光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能營養(yǎng)型光能營養(yǎng)型 微生物；微生物； 黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能 生長，為生長，為化能營養(yǎng)型微生物化能營養(yǎng)型微生物 不同營養(yǎng)類型

32、之間的界限并非絕對不同營養(yǎng)類型之間的界限并非絕對 第二節(jié)第二節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式 物物 不需膜上載體蛋白不需膜上載體蛋白-單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 質(zhì)質(zhì) 運(yùn)運(yùn) 要耗能要耗能-促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散 送送 需載體需載體 溶質(zhì)分子不變?nèi)苜|(zhì)分子不變-主動運(yùn)送主動運(yùn)送 類類 ( (蛋白 蛋白) ) 不耗能 不耗能 型型 溶質(zhì)分子改變?nèi)苜|(zhì)分子改變基團(tuán)移位基團(tuán)移位 營養(yǎng)物質(zhì)能否進(jìn)入細(xì)胞取決于營養(yǎng)物質(zhì)能否進(jìn)入細(xì)胞取決于三個方面的因素三個方面的因素： 營養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)（相對分子量、質(zhì)量、溶解性、營養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)（相對分子量、質(zhì)量、溶解性、 電負(fù)性等電負(fù)性等

33、微生物所處的環(huán)境（溫度、微生物所處的環(huán)境（溫度、PHPH等）；等）； 微生物細(xì)胞的透過屏障（原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁、莢膜微生物細(xì)胞的透過屏障（原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁、莢膜 等）。等）。 原生質(zhì)膜是一種半透性膜，營養(yǎng)物質(zhì)通過原原生質(zhì)膜是一種半透性膜，營養(yǎng)物質(zhì)通過原 生質(zhì)膜上的小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度生質(zhì)膜上的小孔，由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度 的胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散。的胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散。 特點(diǎn)特點(diǎn) 自由擴(kuò)散自由擴(kuò)散 （ 物質(zhì)在擴(kuò)散過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng)；物質(zhì)在擴(kuò)散過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng)； 不消耗能量；不能逆濃度運(yùn)輸；不消耗能量；不能逆濃度運(yùn)輸； 運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比。運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正

34、比。 單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 非電離的小分子非電離的小分子 胞外胞外 膜上膜上 質(zhì)內(nèi)質(zhì)內(nèi) 物，物，如：如：O O2 2、COCO2 2、 乙醇和乙醇和( (某些某些)氨基氨基 酸經(jīng)酸經(jīng)物理擴(kuò)散物理擴(kuò)散由膜由膜 外至膜內(nèi)，外至膜內(nèi)，不耗能不耗能， 不能逆濃度運(yùn)行，不能逆濃度運(yùn)行， 不是細(xì)胞獲取營養(yǎng)不是細(xì)胞獲取營養(yǎng) 的主要方式的主要方式 溶質(zhì)分子溶質(zhì)分子 無載體無載體 溶質(zhì)濃度低溶質(zhì)濃度低 特特 點(diǎn)點(diǎn) 協(xié)助擴(kuò)散（協(xié)助擴(kuò)散（ 不消耗能量；不消耗能量； 參與運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化；參與運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化； 不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸；不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸； 運(yùn)輸速率與膜內(nèi)

35、外物質(zhì)的濃度差成正比；運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比； 需要載體參與。需要載體參與。 通過促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)主要有氨基通過促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的營養(yǎng)物質(zhì)主要有氨基 酸、單糖、維生素及無機(jī)鹽等。一般微生物通過專酸、單糖、維生素及無機(jī)鹽等。一般微生物通過專 一的載體蛋白運(yùn)輸相應(yīng)的物質(zhì)，但也有微生物對同一的載體蛋白運(yùn)輸相應(yīng)的物質(zhì)，但也有微生物對同 一物質(zhì)的運(yùn)輸由一種以上的載體蛋白來完成。一物質(zhì)的運(yùn)輸由一種以上的載體蛋白來完成。 促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散 胞外胞外 膜上膜上 質(zhì)內(nèi)質(zhì)內(nèi) 借助于膜上底物借助于膜上底物 特異性載體蛋白特異性載體蛋白 ( (Carrier proteinCarrier pro

36、tein），）， 載體蛋白載體蛋白位于膜上、位于膜上、 經(jīng)經(jīng)構(gòu)象改變接送溶質(zhì)構(gòu)象改變接送溶質(zhì) 分子分子通常需經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)通常需經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn) 生、不能逆濃度運(yùn)送生、不能逆濃度運(yùn)送 物質(zhì)物質(zhì)不耗能不耗能，只能在，只能在 高濃度下對微生物的高濃度下對微生物的 營養(yǎng)產(chǎn)生作用營養(yǎng)產(chǎn)生作用 溶質(zhì)分子溶質(zhì)分子 載體蛋白載體蛋白 質(zhì)內(nèi)溶質(zhì)質(zhì)內(nèi)溶質(zhì) 胞外胞外 膜上膜上 質(zhì)內(nèi)質(zhì)內(nèi) 是微生物吸收營養(yǎng)物是微生物吸收營養(yǎng)物 的主要方式的主要方式 由特異性載體蛋白改由特異性載體蛋白改 變構(gòu)象運(yùn)送溶質(zhì)變構(gòu)象運(yùn)送溶質(zhì) 為耗能逆濃度下運(yùn)送為耗能逆濃度下運(yùn)送 物質(zhì)物質(zhì), ,具有濃縮和富具有濃縮和富 集營養(yǎng)物之功能集營養(yǎng)物之功能 運(yùn)送物為

37、無機(jī)離子、運(yùn)送物為無機(jī)離子、 有機(jī)離子和一些糖類有機(jī)離子和一些糖類 ATP ADP+Pi 主動運(yùn)輸主動運(yùn)輸 基團(tuán)移位基團(tuán)移位 基團(tuán)移位是另一種類型的主動運(yùn)輸，它與主動基團(tuán)移位是另一種類型的主動運(yùn)輸，它與主動 運(yùn)輸方式的不同之處在于它有一個復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸方式的不同之處在于它有一個復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng) 來完成物質(zhì)的運(yùn)輸，而物質(zhì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生化學(xué)來完成物質(zhì)的運(yùn)輸，而物質(zhì)在運(yùn)輸過程中發(fā)生化學(xué) 變化。變化。 基團(tuán)轉(zhuǎn)位基團(tuán)轉(zhuǎn)位又稱為磷酸烯醇式丙酮酸又稱為磷酸烯醇式丙酮酸-磷酸糖轉(zhuǎn)移酶磷酸糖轉(zhuǎn)移酶 運(yùn)輸系統(tǒng)（運(yùn)輸系統(tǒng)（PTSPTS），），PTS PTS 通常由五種蛋白質(zhì)組成，通常由五種蛋白質(zhì)組成， 包括酶包

38、括酶I I、酶酶IIII（包括包括a a、b b、c c三三種亞基）和一種低種亞基）和一種低 相對分子量的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)（相對分子量的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)（HPrHPr）。）。 PEP-P + HPr HPr-p + PEP-P + HPr HPr-p + 丙酮酸丙酮酸 P - HPr + P - HPr +糖糖糖糖- -P +HPrP +HPr 基團(tuán)移位步驟基團(tuán)移位步驟 HPrHPr的激活的激活：HPrHPr為為PEPPEP的磷酸基因所激活的磷酸基因所激活P-HPrP-HPr HPr + PEP HPr + PEP E1E1 丙酮酸丙酮酸 + + P-HPrP-HPr 糖被磷酸化糖被磷酸化：膜外糖先與

39、外膜表面的酶：膜外糖先與外膜表面的酶2 2結(jié)合，結(jié)合， 轉(zhuǎn)送至內(nèi)膜表面；糖被轉(zhuǎn)送至內(nèi)膜表面；糖被P-HPrP-HPr上的磷酸所激活上的磷酸所激活 P-HPr + P-HPr + 糖糖 E2E2 糖糖- -P + HPrP + HPr 激活糖釋放激活糖釋放：被激活的糖被運(yùn)送至細(xì)胞質(zhì)中，：被激活的糖被運(yùn)送至細(xì)胞質(zhì)中， 糖可逆梯度運(yùn)送糖可逆梯度運(yùn)送 S 基團(tuán)移位圖解基團(tuán)移位圖解 胞胞 外外 膜膜 上上 質(zhì)質(zhì) 內(nèi)內(nèi) S Enz 2 Enz 2 Enz 2HPrP Enz 1 S P S Enz 2 HPr S + PEP S 丙酮酸丙酮酸 四種運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)方式差異的比較四種運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)方式差異的比較

40、比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 單純擴(kuò)散單純擴(kuò)散 促進(jìn)擴(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散 主動運(yùn)送主動運(yùn)送 基團(tuán)移位基團(tuán)移位 特異載體蛋白 無 有 有 有 運(yùn)送速度 慢 快 快 快 溶質(zhì)運(yùn)送方向 由濃至稀 由濃至稀 由稀至濃 由稀至濃 平衡時內(nèi)外濃度 內(nèi)外相等 內(nèi)外相等 內(nèi)濃度高得多 內(nèi)濃度高得多 運(yùn)送分子 無特異性 特異性 特異性 特異性 能量消耗 不需要 不需要 需要 需要 前后溶質(zhì)分子 不改變 不改變 不改變 改變 載體飽和效應(yīng) 無 有 有 有 與溶質(zhì)類似物 無競爭性 有競爭性 有競爭性 有競爭性 運(yùn)送抑制劑 無 有 有 有 運(yùn)送對象舉例 H2O.CO2.O2. SO42 -.PO43-. 氨基酸.乳糖箏 葡萄糖.果糖等

41、乙醇.鹽類等 糖(真核生物) Na+.Ca+等離子 嘌呤.核苷.脂肪 第三節(jié)培養(yǎng)基第三節(jié)培養(yǎng)基 培養(yǎng)基：培養(yǎng)基：是人工配制的，適合微生物生長繁是人工配制的，適合微生物生長繁 殖殖 或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)?；虍a(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。 培養(yǎng)基都應(yīng)該具備六大營養(yǎng)要素：培養(yǎng)基都應(yīng)該具備六大營養(yǎng)要素：碳源、氮碳源、氮 源、無機(jī)鹽、能源、生長因子、水源、無機(jī)鹽、能源、生長因子、水 常規(guī)高壓蒸汽滅菌：常規(guī)高壓蒸汽滅菌： 121.3 15-30121.3 15-30分鐘；分鐘； 一、選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計(jì)培養(yǎng)基 的原則和方法的原則和方法 目的明確目的明確 營養(yǎng)協(xié)調(diào)營養(yǎng)協(xié)調(diào) 理化條件適宜理化條件適宜

42、經(jīng)濟(jì)節(jié)約經(jīng)濟(jì)節(jié)約 目的明確目的明確 根據(jù)不同的微生物的營養(yǎng)要求配制針對強(qiáng)的培養(yǎng)基根據(jù)不同的微生物的營養(yǎng)要求配制針對強(qiáng)的培養(yǎng)基 培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫桿菌的培養(yǎng)基組成為：培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫桿菌的培養(yǎng)基組成為： S 10g S 10g，MgSOMgSO4 4.7H.7H2 2O 0.5gO 0.5g，（，（NHNH4 4) )2 2SOSO4 4 0.4g 0.4g，F(xiàn)eSOFeSO4 4 0.01g0.01g，H H2 2POPO4 4 4g 4g，CaClCaCl2 2 0.25g 0.25g，H H2 2O 1000mlO 1000ml 培養(yǎng)化能異養(yǎng)的大腸桿菌一種培養(yǎng)基是由下列化學(xué)培養(yǎng)化

43、能異養(yǎng)的大腸桿菌一種培養(yǎng)基是由下列化學(xué) 成分組成：成分組成： 葡萄糖葡萄糖 5 5g g，NHNH4 4H H2 2POPO4 4 1g 1g，NaCl 5gNaCl 5g，MgSOMgSO4 4.7H.7H2 2O O 0.2g0.2g，K K2 2HPOHPO4 4 1g 1g，H H2 2O 1000mlO 1000ml 常見的培養(yǎng)四大類微生物的培養(yǎng)基常見的培養(yǎng)四大類微生物的培養(yǎng)基 細(xì)菌（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）：細(xì)菌（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）： 牛肉膏牛肉膏 3 3g g，蛋白胨蛋白胨 10 10g g，NaCl 5gNaCl 5g，H H2 2O 1000mlO 1000ml 放線菌（高氏放

44、線菌（高氏1 1號）：號）： 淀粉淀粉 20 20g g，K K2 2HPOHPO4 4 0.5g 0.5g，NaCl 0.5gNaCl 0.5g，MgSO4.7H2O MgSO4.7H2O 0.5g0.5g， KNO KNO3 3 1g 1g，F(xiàn)eSOFeSO4 4 0.01g 0.01g，H H2 2O 1000mlO 1000ml 酵母菌酵母菌( (麥芽汁培養(yǎng)基麥芽汁培養(yǎng)基) )：土豆培養(yǎng)基也行：土豆培養(yǎng)基也行 干麥芽粉加四倍水，在干麥芽粉加四倍水，在50-6050-60保溫糖化保溫糖化3-43-4小時小時 ，用碘液試驗(yàn)檢查至糖化完全為止，調(diào)整糖液濃度，用碘液試驗(yàn)檢查至糖化完全為止，調(diào)整

45、糖液濃度 為為1010巴林，煮沸后，沙布過濾，調(diào)巴林，煮沸后，沙布過濾，調(diào)PHPH為為6.06.0。 霉菌（查氏合成培養(yǎng)基）：霉菌（查氏合成培養(yǎng)基）： NaNONaNO3 3 3g 3g，K K2 2HPOHPO4 4 1g 1g，KCl 0.5gKCl 0.5g，MgSOMgSO4 4.7H.7H2 2O 0.5gO 0.5g ，F(xiàn)eSO4 0.01gFeSO4 0.01g，蔗糖蔗糖 30 30g g，H2O 1000mlH2O 1000ml 營養(yǎng)協(xié)調(diào)營養(yǎng)協(xié)調(diào) 培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)濃度合適時微生物才能生培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)濃度合適時微生物才能生 長良好，營養(yǎng)物質(zhì)濃度過低時不能滿足微生物正長良好，營養(yǎng)

46、物質(zhì)濃度過低時不能滿足微生物正 常生長所需，濃度過高時則可能對微生物生長起常生長所需，濃度過高時則可能對微生物生長起 抑制作用。抑制作用。 培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間的濃度配比也直接 影響微生物的生長繁殖和代謝產(chǎn)物的形成和積累影響微生物的生長繁殖和代謝產(chǎn)物的形成和積累 ，其中，其中碳氮比碳氮比（C/NC/N）的影響較大。的影響較大。 碳氮比碳氮比指培養(yǎng)基中碳元素與氮元素的物質(zhì)的量比指培養(yǎng)基中碳元素與氮元素的物質(zhì)的量比 值，有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白之比。值，有時也指培養(yǎng)基中還原糖與粗蛋白之比。 例如，例如，在利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸的過程中，在利用微生物發(fā)

47、酵生產(chǎn)谷氨酸的過程中， 培養(yǎng)基碳氮比為培養(yǎng)基碳氮比為4/14/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積時，菌體大量繁殖，谷氨酸積 累少；當(dāng)培養(yǎng)基碳氮比為累少；當(dāng)培養(yǎng)基碳氮比為3/13/1時，菌體繁殖受到抑時，菌體繁殖受到抑 制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。 理化條件適宜理化條件適宜 pHpH 水活度水活度 氧化還原電位氧化還原電位 pH 通常培養(yǎng)條件：通常培養(yǎng)條件： 細(xì)菌與放線菌：細(xì)菌與放線菌：pH7pH7 7.57.5 酵母菌和霉菌：酵母菌和霉菌：pH4.5pH4.5 6 6范圍內(nèi)生長范圍內(nèi)生長 培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的pHpH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿 足不同類型微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。足不同類型微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。 為了維持培養(yǎng)基為了維持培養(yǎng)基pHpH的相對恒定，通常在培養(yǎng)的相對恒定，通常在培養(yǎng) 基中加入基中加入pHpH緩沖劑，或在進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時補(bǔ)加酸緩沖劑，或在進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時補(bǔ)加酸 、堿。、