微生物營養(yǎng)講稿

1、關于微生物營養(yǎng)第一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 重 點: 1、微生物的營養(yǎng)物質(zhì)及其功能(水分、碳源、氮源、 無機鹽、生長因子)；2、微生物的四種營養(yǎng)類型(化能有機異養(yǎng)型);3、四種運輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較；4、配制培養(yǎng)基的原則；5、鑒別性培養(yǎng)基與選擇性培養(yǎng)基； 固體培養(yǎng)基與半固體培養(yǎng)基； 天然培養(yǎng)基與合成培養(yǎng)基； 速效碳源與遲效碳源； 速效氮源與遲效氮源。 第二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物細胞水：70%-90%干物質(zhì)有機物蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產(chǎn)物 無機物（鹽）微生物、動物、植物之間存在“營養(yǎng)上的統(tǒng)一性”細胞化學元素組成：主要元素：碳、氫、氧、氮

2、、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。第一節(jié) 微生物需要的營養(yǎng)物質(zhì)微生物細胞的化學組成第三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 一、 水 分 水是微生物生長不可缺少的物質(zhì)。水在細胞中的生理功能主要有：作為細胞原生質(zhì)膠體的主要成分。具有溶劑與運輸介質(zhì)的作用，即營養(yǎng)物質(zhì)必須先溶解于水中才能被微生物吸收和利用，以及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排出都必須通過水來完成。參與細胞內(nèi)一切生化反應，并作為代謝過程的內(nèi)部介質(zhì)。水是熱的良導體，有利于散熱，可調(diào)節(jié)細胞的溫度。水的比熱高，能有效吸收代謝過程中放出的熱，降低

3、熱能，使菌體溫度不致過高。 第五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月二、碳源(source of carbon) 在微生物生長過程中，凡是為微生物提供碳素來源的營養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。 第六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月碳源主要生理功能：是構(gòu)成微生物細胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物，并為微生物生命活動提供能量。凡是能被微生物直接吸收利用的碳源(如葡萄糖)稱為速效碳源。凡是不被微生物直接吸收利用的碳源(如乳糖或半乳糖)稱為遲效碳源。 實驗室中常用的碳源：葡萄糖和蔗糖。發(fā)酵工業(yè)中常用碳源：糖類物質(zhì)。如：飴糖 谷類淀粉(玉米、大米、高梁米、小米、大麥、小麥等) 薯類淀粉(甘薯、馬鈴薯、木薯等) 野生植

4、物淀粉 麩皮、米糠、酒糟、廢糖蜜、造紙廠的亞硫酸廢液等。 第七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、氮源(source of nitrogen)在微生物生長過程中，凡是為微生物提供氮素來源的營養(yǎng)物質(zhì)稱為氮源。 第八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月氮源生理功能：是用于合成細胞物質(zhì)和代謝產(chǎn)物中的含氮化合物，一般不提供能量。凡是能被微生物直接吸收利用的氮源稱為速效性氮源。例如：銨鹽、硝酸鹽、尿素等水溶性無機氮化物易被細胞吸收后直接利用。凡是不能被微生物直接吸收利用的氮源稱為遲效性氮源。例如：餅粕中的氮主要以大分子蛋白質(zhì)的形式存在，需進一步降解成小分子的肽和氨基酸后才能被微生物吸收利

5、用。實驗室中常用的氮源有：硫酸銨、硝酸鹽(硝酸銨、硝酸鉀、硝酸鈉)、尿素及牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、多肽、氨基酸等。發(fā)酵工業(yè)中常用的氮源有：魚粉、蠶蛹粉、黃豆餅粉、花生餅粉、玉米漿、酵母粉等作氮源。 第九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 有機物：化能異養(yǎng)微生物的能源(同碳源) 化學物質(zhì)： （化能營養(yǎng)型） 無機物：化能自養(yǎng)微生物(不同于碳源) 能源 輻射能： 光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源 （光能營養(yǎng)型）化能自養(yǎng)微生物的能源是還原態(tài)的無機物質(zhì)，如NH4+、NO2、S、H2S、H2、Fe2+等， 四、能源(energy source)能源是指為微生物的生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物質(zhì)或輻

6、射能。 第十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月五、無機鹽(inorganic salt)無機鹽是指為微生物生長提供的除碳源、氮源以外的各種必需礦物元素。 第十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月無機鹽其生理功能是：構(gòu)成細胞的組成成分，維持生物大分子和細胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；參與酶的組成，作為酶活性中心的組分，以及作為酶的輔助因子和激活劑；調(diào)節(jié)并維持細胞滲透壓、pH值和氧化還原電位；作為某些自養(yǎng)微生物的能源物質(zhì)和無氧呼吸時的氫受體。主要元素：凡是微生物生長所需濃度在 10-310-4mol/L(培養(yǎng)基中含量)范圍內(nèi)的礦物元素。微量元素：凡

7、是微生物生長所需濃度在 10-610-8mol/L(培養(yǎng)基中含量)范圍內(nèi)的礦物元素。 第十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月六、生長因子(growth factor)第十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月生長因子概念：又稱生長因素。通常指微生物生長不可缺少、本身又不能合成或合成量不足以滿足機體生長需要的微量有機化合物。根據(jù)生長因子的化學結(jié)構(gòu)及其在機體內(nèi)的生理作用， 分為三大類：維生素 氨基酸 嘌呤或嘧啶在實驗室制備培養(yǎng)基時常用生長因子： 酵母膏、牛肉膏、麥芽汁、肝浸液等天然物質(zhì)。 第十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月異養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)生物生

8、長過程中能量的來源光能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型：以光為能源，不依賴任何有機物即可正常生長光能異養(yǎng)型：以光為能源，但生長需要一定的有機營養(yǎng)化能自養(yǎng)型：以無機物的氧化獲得能量，生長不依賴有機營養(yǎng)物化能異養(yǎng)型：以有機物的氧化獲得能量，生長依賴于有機營養(yǎng)物質(zhì)第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型第十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 微生物的營養(yǎng)類型 微生物營養(yǎng)類型()第十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物的營養(yǎng)類型() 微生物的營養(yǎng)類型光能無機自養(yǎng)型和光能有機異養(yǎng)型微生物可利用光能生長，在地球早期生態(tài)環(huán)境的演化過程中起重要作用。第十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月無機自養(yǎng)型

9、微生物具有高度的合成能力，能在完全是無機物的環(huán)境中生長繁殖。它們具有完整的酶系統(tǒng)，能以CO2或碳酸鹽為碳源。需外界供應能量來實現(xiàn)。根據(jù)微生物需要的能源不同，又可將之分為兩大類: 光能無機自養(yǎng)型 化能無機自養(yǎng)型一、無機自養(yǎng)型微生物第十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1光能無機自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）碳源：以C02作為唯一碳源或主要碳源；能源：利用光能；電子供體：以無機物如水、硫化氫、硫代硫酸鈉或其他無機硫化物作為氫供體將CO2還原成細胞物質(zhì)，同時產(chǎn)生元素硫；真核藻類和藍細菌紫硫細菌和綠硫細菌 光能自養(yǎng)型微生物包括藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細菌等少數(shù)微生物（含細菌葉綠素），由于含有

10、光合色素，因而能使先能轉(zhuǎn)變成化學能（ATP），供機體直接利用。第二十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源，以無機物氧化釋放的化學能為能源,，利用電子供體如氫氣、硫化氫、二價鐵離子或亞硝酸鹽等使CO2還原成細胞物質(zhì)。 2NH 4+ +3O22NO2- +2H2O + 4H+132Kcal NO2- +1/2O2 NO3- +18.1 Kcal亞硝化細菌硝化細菌H2S + 1/2 O2 S +H2O + 50.1 KcalS + 1 1/2 O2+H2O H2SO4+149.8 Kcal硫化細菌:（硫桿菌屬，硫微螺菌屬） 2Fe2+1/2O2+2H+ 2Fe

11、3+H2O+21.2 Kcal鐵細菌H2+ 1/2 O2 H2O + 56.7 Kcal氫細菌：具有氫化酶，從氫的氧化獲取能 量，同化CO2化能無機自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全無機及無光的環(huán)境中生長。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中,參與地球物質(zhì)循環(huán)；2.化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）第二十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進行生長時，利用H2、H2S、S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2還原成細胞物質(zhì)。2.化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）第二十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月鐵

12、細菌 能通過鐵的氧化獲得能量, 將亞鐵離子氧化成高鐵離子，放出能量。例如:氧化亞鐵硫桿菌具有將硫或硫代硫酸鹽氧化生成硫酸和將亞鐵氧化成高鐵的能力。它們常存在于含鐵量高的酸性水中。氧化黃鐵礦的化學過程是： 2FeS2 + 5O2 + 2H2O2FeSO4 + 2H2SO2 2FeSO4+H2SO4+1/2O2 Fe2(SO4)3 + H2O生成的Fe2(SO4)3是強氧化劑和溶劑，可以溶解銅礦(CuS)，目前已用于尾礦或低品礦藏中銅等金屬元素的浸出。 第二十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月有機異養(yǎng)型微生物需要提供含碳有機物作為碳源才能生存的微生物。根據(jù)微生物需要的能源不同，又可將之分

13、為 兩大類: 光能有機異養(yǎng)型 化能有機異養(yǎng)型二、有機異養(yǎng)型微生物第二十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月不能以CO2為主要或唯一的碳源；以有機物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細胞物質(zhì)；在生長時大多數(shù)需要外源的生長因子；例如，紅螺菌屬中的一些細菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2還原成細胞物質(zhì)，同時積累丙酮。CHOH + CO2H3CH3C2光能光合色素2 CH3C0CH3 + CH2O + H2O1光能有機異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）第二十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月光能無機自養(yǎng)與光能有機異養(yǎng)型主要區(qū)別在于氫供體和電子供體的來源不同前者可單獨利用CO2作為唯一碳源或主要碳源

14、，并以無機物作為氫供體，使CO2還原成細胞物質(zhì)；而后者雖然能利用CO2，但必須在低分子有機物同時存在時才能迅速生長繁殖，并以簡單有機物作為氫供體，使CO2還原成細胞物質(zhì)。第二十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月生長所需要的能量均來自有機物氧化過程中放出的化學能；生長所需要的碳源主要是一些有機化合物， 如淀粉、糖類、纖維素、有機酸等。有機物通常既是碳源也是能源；大多數(shù)細菌、真菌、原生動物都是化能有機異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機異養(yǎng)型微生物；2化能有機異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）第二十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月腐生型(metatrophy)：可利用無生命的有機物(如

15、動植物尸體和殘體)作為碳源；寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主機體內(nèi)吸取營養(yǎng)物質(zhì),離開寄主就不能生存；在腐生型和寄生型之間還存在中間類型： 兼性腐生型(facultive metatrophy)； 兼性寄生型(facultive paratrophy)；2化能有機異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）第二十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月不同營養(yǎng)類型之間的界限并非絕對：異養(yǎng)型微生物并非絕對不能利用CO2；自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機物進行生長；有些微生物在不同生長條件下生長時,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變；例如紫色非硫細菌(purple nonsulphur bacteria)：沒有有機物時

16、，同化CO2， 為自養(yǎng)型微生物；有機物存在時，利用有機物進行生長，為異養(yǎng)型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長，為光能營養(yǎng)型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機物氧化產(chǎn)生的化學能生長， 為化能營養(yǎng)型微生物；微生物營養(yǎng)類型的可變性無疑有利于提高其對環(huán)境條件變化的適應能力第二十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收主要有單純擴散、促進擴散、主動運輸、基團轉(zhuǎn)位4種方式。第三節(jié) 微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式疏水性分子苯、氧氣、氮氣不帶電荷的小的極性分子脲、甘油、水、二氧化碳不帶電荷的大的極性分子葡萄糖、蔗糖離子H,Na+,K+,Cl,HCO3-,Ca2+,Mg2+內(nèi)外人工磷脂

17、雙分子層膜對不同類型分子的相對透性第三十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收方式一、單純擴散(diffusion)擴散并不是微生物細胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式,水是唯一可以通過擴散自由通過原生質(zhì)膜的分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分子(O2、CO2)及某些氨基酸在一定程度上也可通過擴散進出細胞。第三十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月物質(zhì)跨膜擴散的能力和速率與該物質(zhì)的性質(zhì)有關,分子量小、脂溶性、極性小的物質(zhì)易通過擴散進出細胞。第三十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月被動的物質(zhì)跨膜運輸方式物質(zhì)運輸過程中不消耗能量參與運輸?shù)妮d體本身的分子

18、結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化不能進行逆濃度運輸運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比。通過促進擴散進行跨膜運輸?shù)奈镔|(zhì)需要借助與載體(carrier)的作用才能進入細胞(圖2-2)，而且每種載體只運輸相應的物質(zhì)，具有較高的專一性。二、促進擴散(facilitated diffusion)第三十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月圖2-2 促進擴散示意圖圖2-1 單純擴散示意圖 第三十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月特點：消耗能量，可逆濃度運輸，載體蛋白廣泛存在于微生物中的一種主要的物質(zhì)運輸方式運輸物質(zhì)所需能量來源：好氧型微生物與兼性厭氧微生物直接利用呼吸能；厭氧型微生物利用化學能(ATP)；光

19、合微生物利用光能；嗜鹽細菌通過紫膜(purple membrane)利用光能；三、主動運輸(active transport)第三十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 圖2-3 主動運輸示意圖 第三十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月微生物細胞對糖類(乳糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、蜜二糖等)氨基酸(丙氨酸、絲氨酸、甘氨酸等)核苷乳酸和葡萄糖醛酸某些陰離子(PO43-、SO42-)和陽離子(Na+ 、K+)等 都是通過主動運輸吸收。三、主動運輸(active transport)第三十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 需特異性載體蛋白的參與； 需耗能的一種物質(zhì)運

20、輸方式；其特點是：有一個復雜的運輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運輸溶質(zhì)分子在運輸前后發(fā)生化學變化 因此，不同于一般的主動運輸。四、基團轉(zhuǎn)位(group translocation)第三十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、基團轉(zhuǎn)位(group translocation)有一個復雜的運輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運輸溶質(zhì)分子在運輸前后發(fā)生化學變化第三十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月磷酸烯醇式丙酮酸磷酸糖轉(zhuǎn)移酶運輸系統(tǒng)(PTS)，簡稱磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)。PTS一般由4種不同的蛋白質(zhì)組成： 酶、酶、 酶(又稱因子)和HPr。第四十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月圖2-4 磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)輸

21、送糖的示意圖第四十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月基團轉(zhuǎn)位運輸糖和糖的衍生物(如乳糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、麥芽糖、N-乙酰葡萄糖胺)丁酸、核苷酸、嘌呤、嘧啶等。主要存在于厭氧和兼性厭氧的大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和乳酸桿菌等細菌中。 第四十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進行研究和利用工作的基礎培養(yǎng)基（medium）是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。任何培養(yǎng)基都應該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素：碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水任何培養(yǎng)基一旦配成，必

22、須立即進行滅菌處理；常規(guī)高壓蒸汽滅菌：1.05kg/cm2,121.315-30分鐘； 0.56kg/cm2, 112.615-30分鐘某些成分進行分別滅菌；過濾除菌；第四節(jié) 培養(yǎng)基第四十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月1.根據(jù)培養(yǎng)目的需要選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì) 2.注意營養(yǎng)物質(zhì)的濃度與配比要合適 3.控制培養(yǎng)基的條件 4.原料來源的選擇力求節(jié)約 5.滅菌處理在微生物學研究和生長實踐中，配置合適的培養(yǎng)基是一項最基本的要求。一、配制培養(yǎng)基的原則第四十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月培養(yǎng)不同的微生物必須采用不同的培養(yǎng)條件；培養(yǎng)目的不同，原料的選擇和配比不同；例如枯草芽孢桿菌：一

23、般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：基礎培養(yǎng)基；觀察芽孢：生孢子培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；一、配制培養(yǎng)基的原則1.根據(jù)培養(yǎng)目的需要選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)第四十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜；高濃度糖類物質(zhì)、無機鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。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(或)代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比(C/N)的影響較大。2.注意營養(yǎng)物質(zhì)濃度與配比要合適第四十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月谷氨酸產(chǎn)生菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：

24、培養(yǎng)基C/N為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累量較少；當C/N比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸大量積累。通常菌體的數(shù)量與代謝產(chǎn)物的積累量成正比。為了獲得較多的代謝產(chǎn)物，必須先培養(yǎng)大量的菌體。第四十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月pH氧化還原電位滲透壓3. 控制培養(yǎng)基的條件第四十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 pH改變的可能有如下情況3. 控制培養(yǎng)基的條件(1)控制培養(yǎng)基的pH值第五十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 磷酸鹽類：K2HPO4和KH2PO4是常用的緩沖劑。只能在一定范圍(pH6.07.6)內(nèi)起調(diào)節(jié)作用。K2HPO4溶液呈堿性，KH2PO4

25、溶液呈酸性，它們的等摩爾溶液的pH值為6.8。如果微生物代謝活動產(chǎn)生酸性物質(zhì)使培養(yǎng)基的酸度增加，則弱堿鹽變?yōu)槿跛猁}。 K2HPO4HKH2PO4K如果培養(yǎng)基的堿性增強，則弱酸鹽變?yōu)槿鯄A鹽： KH2PO4KOHK2HPO4H2O第五十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月碳酸鈣：當微生物生長產(chǎn)酸使培養(yǎng)基的pH值下降時，CaCO3不斷解離，游離出CO32-，CO32-不穩(wěn)定，與H+形成H2CO3，最后釋放出CO2，在一定范圍內(nèi)緩解了培養(yǎng)基pH的降低。若微生物(如乳酸菌)產(chǎn)生大量的乳酸，可在培養(yǎng)基中加入1%5%的CaCO3中和。此外，氨基酸、肽、蛋白質(zhì)都屬于兩性電解質(zhì)，也有緩沖劑的作用。因此在

26、實驗室中常用蛋白胨、牛肉膏、氨基酸為天然緩沖系統(tǒng)配制培養(yǎng)基。第五十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月氧化還原電位又稱氧化還原電勢（redox potential），是度量某氧化還原系統(tǒng)中的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標，其單位是V（伏）或mV（毫伏）就向微生物與pH的關系一樣，不同類型微生物生長對氧化還原電位(Eh)的要求不同好氧性微生物：+0.1伏以上時可正常生長, 以+0.3+0.4 V為宜；厭氧性微生物：低于+0.1V條件下生長；兼性厭氧微生物：+0.1V以上時進行好氧呼吸, +0.1V以下時進行發(fā)酵。(2)氧化還原電位(Eh)第五十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于

27、2022年6月增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加Eh值；在培養(yǎng)基中加入抗壞血酸（0.1%）、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸(0.05%)、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、巰基乙酸、 Na2S庖肉等還原性物質(zhì)可降低Eh值。培養(yǎng)基中加入氧化還原指示劑刃天青可對氧化還原電位進行間接測定(2)氧化還原電位(Eh)第五十四張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月氧化還原電位與氧分壓和pH有關,也受某些微生物代謝產(chǎn)物的影響(2)氧化還原電位(Eh)第五十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月配制培養(yǎng)基時要掌握營養(yǎng)物質(zhì)的濃度。常在培養(yǎng)基中加入適量的NaCl以提高滲透壓。

28、(3)調(diào)節(jié)滲透壓第五十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月特別是在工業(yè)發(fā)酵中，培養(yǎng)基用量大，更應注意利用低成本的原料，降低產(chǎn)品成本。例如：廢糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清廢液(乳品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液、紙漿廢液、各種發(fā)酵廢液及酒糟、醬渣等發(fā)酵廢棄物大量的農(nóng)副產(chǎn)品如麩皮、米糠、玉米漿、豆餅、豆渣、花生餅、棉子餅、葵花籽餅、菜籽餅、酵母泥等都可以作為發(fā)酵工業(yè)的良好原料。(4)原料來源的選擇力求節(jié)約第五十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月采用高壓蒸汽滅菌一般培養(yǎng)基用0.105Mpa (1.05 kg/cm2，121.3)條件下維持1530min含糖培養(yǎng)基常

29、用0.056Mpa(0.56kg/cm2，112.6)，1530min或先將糖過濾除菌或間歇滅菌，再與其他已滅菌的成分混合。 (因長時間的高溫滅菌會使糖類物質(zhì)形成氨基糖、焦糖)(5) 滅菌處理第五十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)微生物的種類可分為細菌、放線菌、酵母菌和霉菌培養(yǎng)基。培養(yǎng)異養(yǎng)型細菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；培養(yǎng)自養(yǎng)型細菌用無機合成培養(yǎng)基；培養(yǎng)放線菌用高氏1號合成培養(yǎng)基；培養(yǎng)酵母菌用麥芽汁培養(yǎng)基；培養(yǎng)霉菌則一般用查氏合成培養(yǎng)基。二、培養(yǎng)基的類型及應用1.根據(jù)微生物的種類第五十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月是指含有化學成分尚不清楚或化學成分不恒定的天然有機物

30、的培養(yǎng)基。例如：肉浸膏、酵母浸膏、蛋白胨、豆芽汁、馬鈴薯、玉米粉、麩皮、牛奶、血清、胡蘿卜汁、番茄汁等制成的培養(yǎng)基。缺點：成分不清楚，營養(yǎng)成分難控制，做精細的科學實驗結(jié)果重復性差。2. 根據(jù)培養(yǎng)基的成分(1)天然培養(yǎng)基(complex medium)第六十張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月適合于一般實驗室中的菌種培養(yǎng)，發(fā)酵工業(yè)中生產(chǎn)菌種的培養(yǎng)和某些發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)。第六十一張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月它是由化學成分完全清楚的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基。高氏1號培養(yǎng)基和查氏培養(yǎng)基就屬于此種類型優(yōu)點：培養(yǎng)基的組成成分精確，實驗結(jié)果重復性好， 缺點：價格較貴，且培養(yǎng)微生物生長緩慢。 在

31、實驗室內(nèi)一般適用于對微生物營養(yǎng)、代謝、分類、鑒定、生物的測定和菌種選育、遺傳分析等方面的研究工作。(2)合成培養(yǎng)基(synthetic medium)第六十二張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月是指在天然培養(yǎng)基的基礎上適當加入已知成分的化學試劑，使之更充分滿足微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的要求。例如：無機鹽類，或在合成培養(yǎng)基的基礎上添加某些天然成分，如馬鈴薯等。培養(yǎng)真菌的馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基就屬于半合成培養(yǎng)基。(3)半合成培養(yǎng)基(semi-synthetic medium)第六十三張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基3根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)劃分第六十四張，PPT共七十

32、九頁，創(chuàng)作于2022年6月1、普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基配制方法（細菌）配方：牛肉膏 5g，蛋白胨 10g，NaCl 5g，瓊脂1520g，水1 000ml，pH 7.4。配法：藥品稱量溫水溶解1mol/L NaOH 調(diào)pH至7.4液體培養(yǎng)基分裝三角瓶按量加入1.5%的瓊脂加棉塞包扎標記0.1MPa滅菌20min無菌檢查2、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基配制方法（真菌）配方：馬鈴薯200g，葡萄糖(蔗糖)20g，瓊脂15g，水1 000ml，自然pH。配法：取去皮馬鈴薯200g，切成小塊，加水1 000ml，加熱煮沸2530min后用紗布過濾，然后補足失水至所需體積。按每100ml馬鈴薯汁加入2g葡萄糖或蔗糖

33、，再加入所需量的瓊脂，繼續(xù)加熱溶化并補足失水。分裝、加塞、包扎后，高壓蒸汽滅菌0.1MPa(如是葡萄糖，應為0.07 MPa)滅菌20min。3、MRS瓊脂培養(yǎng)基配制方法(乳酸菌)配方：葡萄糖20g(或10g)，蛋白胨10g，牛肉膏10g，酵母膏(或干粉)5g，檸檬酸二銨2g（或檸檬酸鈉5g），磷酸氫二鉀2g，乙酸鈉5g，MgSO 47H2O0.58g（或0.2g），MnSO44H2O 0.25g(或0.05g)、吐溫-80 lml、瓊脂15g，蒸餾水1 000ml，pH6.26.4。若培養(yǎng)乳酸球菌則應調(diào)節(jié)pH6.87.0。4、高氏1號（放線菌）可溶性淀粉20g，KNO31g,NaCl0.5g

34、,K2HPO40.5,MgSO47H2O0.5，F(xiàn)eSO47H2O0.01g,瓊脂20g ，蒸餾水1000ML,pH7.4第六十五張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月固體培養(yǎng)基為微生物生長提供了一個營養(yǎng)表面，在其上生長的微生物可以形成單個菌落。因此，固體培養(yǎng)基常用于微生物的分離、鑒定、活菌計數(shù)和菌種保藏等。食用菌栽培和工業(yè)發(fā)酵中也常使用。3根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)劃分(1)固體培養(yǎng)基(solid medium) 第六十六張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月在液體培養(yǎng)基中加入少量(0.20.7)的瓊脂制成半固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。半固體培養(yǎng)基常用于觀察細菌的運動特征、菌種保藏、厭氧菌培養(yǎng)、菌種

35、鑒定和噬菌體效價的測定等方面。 (2)液體培養(yǎng)基(liquid medium)(3)半固體培養(yǎng)基(semisolid medium) 適用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實驗室內(nèi)進行微生物生理代謝等基礎理論的研究工作。第六十七張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基，也稱為基本培養(yǎng)基。在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基就是枯草芽孢桿菌等的完全培養(yǎng)基4. 根據(jù)培養(yǎng)基的用途劃分(1)基礎培養(yǎng)基(minimum medium MM)完全培養(yǎng)基(complete medium CM)第六十八張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月基礎培養(yǎng)基基礎培養(yǎng)基第六十九張，PPT共七十九頁，創(chuàng)作于2022年6月 依據(jù)某些微生物的特殊營養(yǎng)需求設計 利用以纖維素或石臘油作唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，分離出能分解纖維素或石臘油的微生物；利用以蛋白質(zhì)為唯一氮源的或缺乏氮源的選擇培養(yǎng)基可以分離到能分解蛋白質(zhì)或具有固氮能力的微生物。 這些特殊營養(yǎng)物質(zhì)包括血液、血清、酵母浸膏、動植物組織液等。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻的異養(yǎng)型微生物，如培養(yǎng)百日咳博德氏菌(Bordetella pertussis)需要含有血液的加富培養(yǎng)基。(2)加富培養(yǎng)基