1、營養類型和方式第五章第五章微生物的營養微生物的營養營養物質營養物質：微生物為了生存就必須從環境中吸取各種微生物為了生存就必須從環境中吸取各種物質以合成細胞物質、提供能量以及在新陳代謝中起物質以合成細胞物質、提供能量以及在新陳代謝中起調節作用。這些物質就稱為營養物質。調節作用。這些物質就稱為營養物質。營養的概念營養的概念：有機體吸取和利用營養物質的過程。有機體吸取和利用營養物質的過程。營養類型和方式n第一節微生物的營養第一節微生物的營養n第二節微生物的營養類型第二節微生物的營養類型n第三節物質進出微生物細胞的方式第三節物質進出微生物細胞的方式n第四節微生物的培養基第四節微生物的培養基營養類型和方

2、式第一節第一節 微生物的營養物質及其功能微生物的營養物質及其功能一、營養物質及其生理功能一、營養物質及其生理功能營養類型和方式n碳源（碳源（Carbon source） n氮源（氮源（Nitrogen source) n能源（能源（Energy source) n生長因子（生長因子（Growth factor ) n無機鹽無機鹽(Inorganic salt) n水水(Water)v 參與微生物細參與微生物細胞的組成胞的組成 v 提供微生物機提供微生物機體進行各種生理體進行各種生理活動所需的能量活動所需的能量 v 形成微生物代形成微生物代謝產物的來源謝產物的來源 按照它們在機體中的生理作用不同

3、，可以分成六大類。按照它們在機體中的生理作用不同，可以分成六大類。營養類型和方式 定義定義：凡可被用來構成細胞物質或代謝產：凡可被用來構成細胞物質或代謝產物中碳素來源的營養物質。物中碳素來源的營養物質。 功能功能：提供合成細胞物質及代謝物的原料：提供合成細胞物質及代謝物的原料; ;并為整個生理活動提供所需要并為整個生理活動提供所需要能源（異養微生物）。能源（異養微生物）。 種類種類: : 無機含碳化合物無機含碳化合物：如：如COCO2 2和碳酸鹽等。和碳酸鹽等。 有機含碳化合物有機含碳化合物：葡萄糖等：葡萄糖等營養類型和方式對于為數眾多的化能異養微生物來說，碳源是兼有對于為數眾多的化能異養微生

4、物來說，碳源是兼有能源功能營養物。能源功能營養物。 微生物利用的碳源物質主要有糖類、有機酸、醇、微生物利用的碳源物質主要有糖類、有機酸、醇、脂類、烴、脂類、烴、CO2及碳酸鹽等。及碳酸鹽等。營養類型和方式（二）能（二）能 源源u定義定義: :提供微生物生命活動所需能量的物提供微生物生命活動所需能量的物質質營養類型和方式u功能：功能： 1 1）提供合成細胞中含氮物，如蛋白質、核酸，以及含氮）提供合成細胞中含氮物，如蛋白質、核酸，以及含氮代謝物等的原料；代謝物等的原料； 2 2）氮源氮源一般不做能源一般不做能源，只有硝化細菌利用銨鹽，亞硝酸，只有硝化細菌利用銨鹽，亞硝酸鹽作氮源鹽作氮源,同時也作能

5、源。同時也做能源。同時也作能源。同時也做能源。（三）（三）氮源氮源u定義定義：凡用來構成菌體物質或代謝產物中氮素來源的：凡用來構成菌體物質或代謝產物中氮素來源的物質物質營養類型和方式類類型型 元素水平元素水平 化合物水平化合物水平培養基原料水平培養基原料水平有有機機氮氮NCHOX復雜蛋白質、核酸等復雜蛋白質、核酸等牛肉膏、酵母膏牛肉膏、酵母膏、魚粉魚粉NCHO尿素、一般氨基酸、簡單尿素、一般氨基酸、簡單蛋白質等蛋白質等尿素、尿素、蛋白胨蛋白胨、明、明膠等膠等無無機機氮氮NHNH3、銨鹽等、銨鹽等(NH4)2SO4等等NO硝酸鹽等硝酸鹽等KNO3等等NN2空氣空氣 微生物的氮源譜微生物的氮源譜營

6、養類型和方式（四）（四）無機鹽無機鹽大量元素：大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe （微生物生長（微生物生長所需濃度在所需濃度在10-310-4mol/L）微量元素：微量元素：CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo、Co Co （微生物生長所需濃（微生物生長所需濃度在度在10-610-8mol/L）u定義：定義：為微生物細胞生長提供碳、氮源以外的多種重為微生物細胞生長提供碳、氮源以外的多種重要元素的物質，多以無機鹽的形式供給。要元素的物質，多以無機鹽的形式供給。營養類型和方式無機鹽功能無機鹽功能n 構成微生物細胞的組成成分構成微生物細胞的組成成分n 調解微生物細胞的滲透壓，調解微生物細

7、胞的滲透壓， PH值和氧化還原電值和氧化還原電 位位n 有些無機鹽如有些無機鹽如S、Fe還可做為自養微生物的能源還可做為自養微生物的能源 n 構成酶活性基的組成成分，維持構成酶活性基的組成成分，維持E活性。活性。Mg、Ca、K是多種是多種E的激活劑的激活劑 營養類型和方式（五）（五）生長因子生長因子定義定義:是一類對微生物正常生活所不可缺少微量有是一類對微生物正常生活所不可缺少微量有機營養物質。機營養物質。作用作用：輔酶或酶活化：輔酶或酶活化所需所需種類種類：微生物、氨基酸、嘌呤堿和嘧啶堿：微生物、氨基酸、嘌呤堿和嘧啶堿。營養類型和方式微微 生生 物物 生長因子生長因子 需要量（需要量（ml-

8、1III型肺炎鏈球菌（型肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae）膽堿）膽堿 6ug金黃色葡萄球菌（金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）硫胺素）硫胺素 0.5ng白喉棒桿菌（白喉棒桿菌（Cornebacterium diphtherriae）B-丙氨酸丙氨酸 1.5ug破傷風梭狀芽孢桿菌（破傷風梭狀芽孢桿菌（Clostridium tetani）尿嘧啶）尿嘧啶 0-4ug腸膜狀串珠菌（腸膜狀串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）吡哆醛）吡哆醛 0.025ug營養類型和方式（六）水（六）水生理功能主要有生理功能主要有起到溶劑與運輸

9、介質的作用；起到溶劑與運輸介質的作用；參與細胞內一系列化學反應；參與細胞內一系列化學反應；維持蛋白質、核酸等生物大分子穩定的天然構象；維持蛋白質、核酸等生物大分子穩定的天然構象；通過水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結構通過水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結構熱的良好導體；熱的良好導體；營養類型和方式幾種生物的幾種生物的游離水含量游離水含量人體：人體：60%60%海蟄：海蟄：96%96%微生物微生物孢子孢子營養體營養體霉菌孢子：霉菌孢子：39%39%細菌芽孢：細菌芽孢：皮層：皮層：70%70%核心：極低核心：極低細菌：細菌：80%80%酵母：酵母：75%75%霉菌：霉菌：85%85%水在

10、細胞中有兩種存在形式：水在細胞中有兩種存在形式： 結合水和自由水結合水和自由水. . 不同細胞及不同細胞結構中自由水的含量有較大差別：不同細胞及不同細胞結構中自由水的含量有較大差別：游離水：干重法可測得；游離水：干重法可測得； 結合水：不易蒸發、不凍結、結合水：不易蒸發、不凍結、也不能滲透也不能滲透 營養類型和方式第二節微生物的營養類型第二節微生物的營養類型營養類型營養類型：是指根據微生物生長所需的主要營養要：是指根據微生物生長所需的主要營養要素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型，這素即能源和碳源的不同，而劃分的微生物類型，這種劃分是相對的種劃分是相對的。營養類型和方式依能源不同：依能源不

11、同：q 光能營養型光能營養型(phototrophs): 光反應產能光反應產能 q 化能營養型化能營養型(chemotrophs):物質氧化產能物質氧化產能 依碳源不同：依碳源不同：q 異養型異養型(heterotrophs): 不能以不能以CO2為主要或唯一碳源為主要或唯一碳源q 自養型自養型(autotrophs): 能以能以CO2為主要或唯一碳源為主要或唯一碳源營養類型和方式l光能自養型光能自養型l光能異養型光能異養型l化能自養型化能自養型l化能異樣型化能異樣型營養類型營養類型 能源能源 氫供體氫供體 基本碳源基本碳源光光 無機物無機物 二氧化碳二氧化碳光光 有機物有機物 二氧化碳及簡單

12、有機物二氧化碳及簡單有機物無機物無機物 無機物無機物 二氧化碳二氧化碳有機物有機物 有機物有機物 有機物有機物營養類型和方式 主要碳源主要碳源：CO2，能源能源：光：光以以無機物無機物H2S、Na2S2O3作為作為供氫體供氫體將將CO2還原成細還原成細胞物質胞物質.主要是主要是一些含光合色素一些含光合色素的細菌的細菌 光能光能 CO22H2S CH2O+2S+H2O 紫硫細菌紫硫細菌 光合色素光合色素 1光能自養型光能自養型光能自養型微生物光能自養型微生物包括藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細包括藍細菌（含葉綠素）、紅硫細菌和綠硫細菌等少數微生物（含細菌葉綠素），由于含有光合色素，因而能菌等

13、少數微生物（含細菌葉綠素），由于含有光合色素，因而能使光能轉變成化學能（使光能轉變成化學能（ATP），供機體直接利用。），供機體直接利用。營養類型和方式2 2光能異養型光能異養型不能以不能以CO2為主要或唯一的碳源；為主要或唯一的碳源；以有機物作為供氫體以有機物作為供氫體，利用光能將，利用光能將CO2還原為細胞物質；還原為細胞物質；在生長時大多數需要外源的生長因子；在生長時大多數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，同時積累丙酮。還原成細胞物質，同時積累丙酮。CHOH +CHOH + C

14、O2H H3 3C CH H3 3C C2光能光能光合色素光合色素2 CH2 CH3 3C0CHC0CH3 3 + + CH2O + + H2O營養類型和方式u 以以CO2作為唯一或主要作為唯一或主要碳源碳源，u 以以無機物無機物氧化釋放的化學能為能源氧化釋放的化學能為能源,u 電子供體電子供體如如氫氣、硫化氫、二價鐵離子或氫氣、硫化氫、二價鐵離子或亞硝酸鹽亞硝酸鹽等使等使CO2還原成細胞物質。還原成細胞物質。 3、化能自養型、化能自養型這類微生物主要有這類微生物主要有硫化細菌、硝化細菌、氫細菌與鐵細菌。硫化細菌、硝化細菌、氫細菌與鐵細菌。它們在自然界物質轉換過程中起著重要的作用。它們在自然界

15、物質轉換過程中起著重要的作用。 營養類型和方式1. 1. 硝化細菌硝化細菌: :亞硝化細菌亞硝化細菌 2NH4+ +3O22NO2- +2H2O + 4H+132Kcal硝化細菌硝化細菌 NO2- +1/2O2 NO3- +18.1 Kcal2. 2. 硫化細菌硫化細菌: : 通過氧化還原態的無機通過氧化還原態的無機硫化物（硫化物（H2S、S、 S2O32- 、SO32-）獲）獲得能量（硫桿菌屬，硫微螺菌屬）得能量（硫桿菌屬，硫微螺菌屬） H2S + 1/2 O2 S +H2O + 50.1 Kcal S + 1 1/2 O2+H2O H2SO4+149.8 Kcal營養類型和方式4. 氫細菌

16、氫細菌：具有氫化酶，從氫的氧化獲取能具有氫化酶，從氫的氧化獲取能 量，同化量，同化CO2 H2+ 1/2 O2 H2O + 56.7 Kcal3. 鐵細菌鐵細菌：氧化氧化Fe2+為為Fe3+獲取能量并同化獲取能量并同化CO22Fe2+1/2O2+2H+ 2Fe3+H2O+21.2 Kcal營養類型和方式u有機碳化合物為有機碳化合物為基本碳源基本碳源，u有機物氧化過程中釋放的有機物氧化過程中釋放的化學能為能源化學能為能源，u有機物為供氫體有機物為供氫體u基本碳源、能源物質、能量代謝中的供氫體均為有機物。基本碳源、能源物質、能量代謝中的供氫體均為有機物。u生長所需要的碳源如淀粉、糖類、纖維素、有機

17、酸等，主生長所需要的碳源如淀粉、糖類、纖維素、有機酸等，主要是一些有機含碳化合物。要是一些有機含碳化合物。u有機物通常既是它們生長的碳原物質又是能源物質和供氫有機物通常既是它們生長的碳原物質又是能源物質和供氫體。體。4、化能異養型、化能異養型營養類型和方式微生物的營養類型微生物的營養類型 營養類型營養類型能能 源源碳源碳源實例實例光能自養型光能自養型光能光能CO2藍細菌藍細菌紫硫細菌紫硫細菌綠硫細菌綠硫細菌藻類藻類光能異養型光能異養型光能光能CO2及及簡單有機物簡單有機物紅螺細菌紅螺細菌化能自養型化能自養型 無機物無機物CO2硝化細菌硝化細菌硫化細菌硫化細菌鐵細菌鐵細菌氫細菌氫細菌 化能異養型

18、化能異養型有機物有機物有機物有機物絕 大 多 數 微絕 大 多 數 微生物，生物，原生動物原生動物營養類型和方式第三節物質進出微生物細胞的方式第三節物質進出微生物細胞的方式營養物質的吸收與代謝產物的分泌，涉及到物質的營養物質的吸收與代謝產物的分泌，涉及到物質的運輸、營養物吸收至胞內被利用、代謝物分泌到胞運輸、營養物吸收至胞內被利用、代謝物分泌到胞外以免積累，這就是外以免積累，這就是物質運輸過程。物質運輸過程。營養類型和方式n自由擴散自由擴散n促進擴散促進擴散n主動運輸主動運輸n基團轉位基團轉位營養類型和方式一一、自由自由擴散擴散( (simple diffusion ) )特點：特點：1 1擴

19、散是非特異性的擴散是非特異性的：由高濃度的胞外環境向低濃度的胞內擴散：由高濃度的胞外環境向低濃度的胞內擴散2 2物質運輸的速率較慢：物質運輸的速率較慢：速率速率與胞內外營養物質的濃度差有關與胞內外營養物質的濃度差有關 3 3不需要載體和代謝能不需要載體和代謝能 4 4可運送的養料有限：可運送的養料有限：限于水、溶于水的氣體，及限于水、溶于水的氣體，及分子量小分子量小，脂溶性、極性小的營養物質。，脂溶性、極性小的營養物質。DCCAKR)(21K為擴散系數，為擴散系數， A為膜面積，為膜面積，D為膜厚度。為膜厚度。營養類型和方式 自由擴散模式圖自由擴散模式圖細胞膜外細胞膜外細胞膜內細胞膜內細胞膜細

20、胞膜營養類型和方式三三營養物通過與細胞膜上載體蛋白的可逆性結合來營養物通過與細胞膜上載體蛋白的可逆性結合來加快其傳遞速度的方式加快其傳遞速度的方式二二促進擴散促進擴散 (facilitated diffusion/transport)特點：特點：不消耗代謝能量，故不能進行逆濃度運輸不消耗代謝能量，故不能進行逆濃度運輸運輸的速率由胞內外該物質的濃度差決定運輸的速率由胞內外該物質的濃度差決定需要細胞膜上的載體蛋白（透過酶）參與物質需要細胞膜上的載體蛋白（透過酶）參與物質 運輸運輸被運輸的物質與載體蛋白有高度的特異性被運輸的物質與載體蛋白有高度的特異性輸送機制：輸送機制： 被輸送的物質與相應的載體之

21、間存被輸送的物質與相應的載體之間存在一種親和力在一種親和力營養類型和方式營養類型和方式促進擴散模式圖促進擴散模式圖細胞膜細胞膜外細胞膜內恢復原構象移位再循環結合結合構象改變營養類型和方式三三 主動運輸主動運輸(Active transport)在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體在代謝能的推動下，通過膜上特殊載體蛋白逆養料濃度梯度吸收營養物質的過程蛋白逆養料濃度梯度吸收營養物質的過程p 需要消耗代謝能需要消耗代謝能p 可以進行逆濃度運輸的運輸方式可以進行逆濃度運輸的運輸方式p 需要載體蛋白參與需要載體蛋白參與p 對被運輸的物質有高度的立體專一性對被運輸的物質有高度的立體專一性p 被運輸的物質在轉

22、移的過程中不發生被運輸的物質在轉移的過程中不發生任何化學變化任何化學變化營養類型和方式主動運輸模式圖主動運輸模式圖細胞膜細胞膜外細胞膜內恢復原構象移位再循環結合構象改變ADP+PiATP輸送機制：代謝能量改變底物與載體之間的輸送機制：代謝能量改變底物與載體之間的 結合力。結合力。營養類型和方式四、四、基團轉位基團轉位(Group translocation)定義：定義：被輸送的基質分子在膜內經受了被輸送的基質分子在膜內經受了共價的改變共價的改變（糖在運輸的過程中發生了磷酸化）（糖在運輸的過程中發生了磷酸化）以被修飾的以被修飾的形式進入細胞質的輸送機制形式進入細胞質的輸送機制特點特點： 輸送動力

23、：代謝能量輸送動力：代謝能量, PEP上的高能磷酸鍵上的高能磷酸鍵 輸送方向：逆濃度梯度輸送方向：逆濃度梯度 載體蛋白：磷酸轉移酶系統載體蛋白：磷酸轉移酶系統 被輸送物質在輸送前后被輸送物質在輸送前后發生變化發生變化：在細胞膜內被：在細胞膜內被磷酸化磷酸化營養類型和方式在酶在酶的作用下的作用下HPr被激活被激活在酶在酶的作用下的作用下P-HPr將將磷酸轉移給糖磷酸轉移給糖酶酶2是結合于細胞膜上的蛋白是結合于細胞膜上的蛋白營養類型和方式運送機制運送機制: :是依靠磷酸轉移酶系統是依靠磷酸轉移酶系統, ,即磷酸烯醇式丙即磷酸烯醇式丙酮酸酮酸- -己糖磷酸轉移酶系統己糖磷酸轉移酶系統. .運送步驟運

24、送步驟: :1.1.熱穩載體蛋白熱穩載體蛋白( (HPr)HPr)的激活的激活 細胞內磷酸烯醇式丙酮酸（細胞內磷酸烯醇式丙酮酸（PEPPEP）的磷酸基團把的磷酸基團把HPrHPr激活。激活。 酶酶1 1 PEP+HPr PEP+HPr 丙酮酸丙酮酸+ +P-HPrP-HPrHPrHPr是一種低分子量的可溶性蛋白，結合在細胞膜上，具有是一種低分子量的可溶性蛋白，結合在細胞膜上，具有高能磷酸載體的作用。高能磷酸載體的作用。營養類型和方式2 2、糖被磷酸化后運入膜內、糖被磷酸化后運入膜內 膜外環境中的糖先與外膜表面的酶膜外環境中的糖先與外膜表面的酶2 2結合，再被結合，再被轉運到內膜表面。這時，糖被

25、轉運到內膜表面。這時，糖被P-HPrP-HPr上的磷酸激上的磷酸激活，并通過酶活，并通過酶2 2的作用將糖的作用將糖- -磷酸釋放到細胞內。磷酸釋放到細胞內。 酶酶2 2 P-HPr+P-HPr+糖糖 糖糖- -P +HPrP +HPr酶酶2 2是一種結合于細胞膜上的蛋白，它對底物具是一種結合于細胞膜上的蛋白，它對底物具有特異性選擇作用。有特異性選擇作用。營養類型和方式GroupTranslocation營養類型和方式基團移位模式圖基團移位模式圖細胞膜外細胞膜外細胞膜內細胞膜內S SS SS SS S細胞膜細胞膜Enz2Enz2Enz2Enz2Enz2Enz2Enz2Enz2S SS SHPr

26、HPrP P P PHPrHPr Enz1+ PEP丙酮酸營養類型和方式運送方式運送方式不通過膜上載不通過膜上載體蛋白體蛋白通過膜上載體蛋白通過膜上載體蛋白單純擴散單純擴散不耗能：不耗能：耗能耗能運送前后溶質分子不變：運送前后溶質分子不變：運送前后溶質分子改變：運送前后溶質分子改變：總總 結結營養類型和方式四種運輸營養物質方式的比較四種運輸營養物質方式的比較比較項目比較項目單純擴散單純擴散促進擴散促進擴散主動運輸主動運輸基團轉位基團轉位特異載體蛋白特異載體蛋白運輸速度運輸速度物質運輸方向物質運輸方向胞內外濃度胞內外濃度運輸分子運輸分子能量消耗能量消耗運輸后物質的結運輸后物質的結構構無無慢慢由濃

27、至稀由濃至稀相等相等無特異性無特異性不需要不需要不變不變有有快快由濃至稀由濃至稀相等相等特異性特異性不需要不需要不變不變有有快快由稀至濃由稀至濃胞內濃度高胞內濃度高特異性特異性需要需要不變不變有有快快由稀至濃由稀至濃胞內濃度高胞內濃度高特異性特異性需要需要改變改變營養類型和方式第四節培養基第四節培養基培養基是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產生代培養基是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產生代謝產物的營養基質。謝產物的營養基質。碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水營養類型和方式一、培養基的配制原則一、培養基的配制原則（一）培養基組分應適合微生物的營養特點（

28、一）培養基組分應適合微生物的營養特點（有的放矢有的放矢）（二）營養物的濃度與比例應恰當（二）營養物的濃度與比例應恰當（營養協調營養協調）（三）物理化學條件適宜（三）物理化學條件適宜（條件適宜條件適宜）（四）根據培養目的選擇原料及其來源（四）根據培養目的選擇原料及其來源（經濟節約經濟節約）營養類型和方式n培養的種類培養的種類n培養的目的培養的目的n培養的規模培養的規模1.有的放矢有的放矢營養類型和方式2 2、營養營養協調協調濃度過高濃度過高微生物的生長起抑制作用，微生物的生長起抑制作用， 濃度過小濃度過小不能滿足微生物生長的需要。不能滿足微生物生長的需要。碳氮比（碳氮比（C/NC/N）直接影響微

29、生物生長與繁殖及代直接影響微生物生長與繁殖及代謝物的形成與積累，故常作為考察培養基組成時的謝物的形成與積累，故常作為考察培養基組成時的一個一個重要指標；重要指標； 碳源中的碳原子的碳源中的碳原子的mol數數氮源中所含的氮原子的氮源中所含的氮原子的mol數數C/NC/N比值比值= =營養類型和方式3 3 條件適宜條件適宜各類微生物的各類微生物的最適生長最適生長pH值值各不相同各不相同： 細細 菌：菌：7.08.0放線菌：放線菌：7.58.5酵母菌：酵母菌：3.86.0霉霉 菌：菌：4.05.8 在微生物的生長和代謝過程中，由于營養物質的利用和在微生物的生長和代謝過程中，由于營養物質的利用和代謝產

30、物的形成與積累，代謝產物的形成與積累，pH值會發生改變，為了維持培養基值會發生改變，為了維持培養基pH值的相對恒定，通常采用下列兩種方式：值的相對恒定，通常采用下列兩種方式：外源調節外源調節：加酸：加酸HCL或堿液或堿液NaoH內源調節內源調節：在培養基里加一些緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；調：在培養基里加一些緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；調節培養基的碳氮比。節培養基的碳氮比。（1）pH:營養類型和方式磷酸緩沖液：磷酸緩沖液：pH值從值從6.47.2之間之間K2HPO4+H+ KH2PO4+K+KH2PO4+OH - K2HPO4+H2O加入加入CaCO3：CO32 HCO3 H2CO3 CO2+H2O+

31、H+H+H+H培養基中所含氨基酸、肽、蛋白質等物質也可起到緩沖作用。培養基中所含氨基酸、肽、蛋白質等物質也可起到緩沖作用。營養類型和方式（2）滲透壓和）滲透壓和aw等滲溶液等滲溶液適宜微生物生長適宜微生物生長高滲溶液高滲溶液細胞發生質壁分離細胞發生質壁分離低滲溶液低滲溶液細胞吸水膨脹，直至破裂細胞吸水膨脹，直至破裂營養類型和方式4. 經濟節約經濟節約以粗代精以粗代精以野代家以野代家以廢代好以廢代好以國代進以國代進以簡代繁以簡代繁以氮代朊以氮代朊以烴代糧以烴代糧以纖代糖以纖代糖5無菌狀態無菌狀態營養類型和方式稱量稱量 (高溫滅菌時易分解或變色的成分需另行配制高溫滅菌時易分解或變色的成分需另行配制

32、)溶解溶解:自來水或蒸溜水自來水或蒸溜水 (防止無機物之間的沉淀防止無機物之間的沉淀)pH調節調節:鹽酸或氫氧化鈉鹽酸或氫氧化鈉(1N以下以下)滅菌滅菌(高壓滅菌高壓滅菌)培養基的配制培養基的配制配制方法因培養基種類不同而變化配制方法因培養基種類不同而變化營養類型和方式高壓蒸氣滅菌高壓蒸氣滅菌 一般培養基一般培養基: 1.05 Kg/cm2, 121.3, 15-30 min 含糖培養基含糖培養基: 0.56 Kg/cm2, 112.6 , 15-30 min 培養基的滅菌培養基的滅菌任何培養基一旦配成，必須立即進行滅菌處理；任何培養基一旦配成，必須立即進行滅菌處理；營養類型和方式二二、培養基

33、的類型及其應用、培養基的類型及其應用 細菌培養基細菌培養基 放線菌培養基放線菌培養基 霉菌培養基霉菌培養基酵母菌培養基酵母菌培養基（一）（一） 根據所培養微生物的微生物類群來分根據所培養微生物的微生物類群來分營養類型和方式-1細菌培養基細菌培養基營養肉湯（營養肉湯（nutrient broth)： 牛肉膏牛肉膏 3g； 水水 1000ml； 蛋白胨蛋白胨 5g ； pH 7.27.4放線菌培養基放線菌培養基高氏高氏1號：號： 可溶性淀粉可溶性淀粉 20g； KNO3 1g; K2HPO4 1g MgSO4 0.5g NaCl 1g; FeSO47H2O 0.5g 水水 1000ml; pH 7

34、.27.4霉菌培養基霉菌培養基查氏（查氏（zapek)培養基：培養基： 蔗糖蔗糖 30g; KCl 0.5g; MgSO4.H2O 0.5g; FeSO4 0.5g 水水 1000ml; K2HPO4 1g; NaNO3 3g; pH 6.7酵母菌培養基酵母菌培養基麥芽汁培養基麥芽汁培養基 營養類型和方式根據不同的微生物的營養要求配制針對強的培養基。根據不同的微生物的營養要求配制針對強的培養基。培養化能自養型的氧化硫桿菌的培養基組成為：培養化能自養型的氧化硫桿菌的培養基組成為：S 10g MgSOS 10g MgSO4 4.7H.7H2 2O 0.5g NHO 0.5g NH4 4) )2 2

35、SOSO4 4 0.4g FeSO 0.4g FeSO4 4 0.01g H0.01g H2 2POPO4 4 4g CaCl 4g CaCl2 2 0.25g H 0.25g H2 2O 1000mlO 1000ml培養化能異養的大腸桿菌一種培養基是由下列化學成分組成：培養化能異養的大腸桿菌一種培養基是由下列化學成分組成：葡萄糖葡萄糖 5g NH4H2PO4 1g NaCl 5g MgSO4.7H2O 5g NH4H2PO4 1g NaCl 5g MgSO4.7H2O 0.2g K2HPO4 1g H2O 1000ml0.2g K2HPO4 1g H2O 1000ml營養類型和方式（二）、培

36、養基成分（二）、培養基成分按成分不同劃分按成分不同劃分天然培養基天然培養基合成培養基合成培養基含用化學成分還不清楚或化含用化學成分還不清楚或化學成分不恒定的天然有機物學成分不恒定的天然有機物牛肉膏蛋白胨培養基、麥芽牛肉膏蛋白胨培養基、麥芽汁培養基汁培養基化學成分完全了解的物質配化學成分完全了解的物質配制而成的培養基制而成的培養基高氏高氏1 1號培養基、查氏培養號培養基、查氏培養基基半組合培養基半組合培養基營養類型和方式原材料原材料產品特點產品特點營養成分營養成分牛肉膏牛肉膏beefextract瘦牛肉加熱抽提并濃縮而瘦牛肉加熱抽提并濃縮而成的膏狀物成的膏狀物富含水溶性動物組織的營養富含水溶性動

37、物組織的營養物，如糖類、有機含氮物、物，如糖類、有機含氮物、水溶性維生素和無機鹽等水溶性維生素和無機鹽等 蛋白胨蛋白胨(peptone)由酪素或明膠等蛋白質經由酪素或明膠等蛋白質經酸或酶酸或酶( 胰蛋白酶、胃蛋胰蛋白酶、胃蛋白酶或木瓜蛋白酶白酶或木瓜蛋白酶 等等)水水解而成。解而成。是營養豐富是營養豐富 的有機氮源，其的有機氮源，其中還含有若干維生素和糖類。中還含有若干維生素和糖類。如胰酶水解的酪蛋白約含總如胰酶水解的酪蛋白約含總氮氮12.9%，氨基氮，氨基氮6 .6%酵母膏酵母膏yeast extract)由酵母細胞水提取物濃由酵母細胞水提取物濃 縮而成的膏縮而成的膏 狀物狀物富含富含B族維

38、生素，也含豐富族維生素，也含豐富的有機氮和碳化物的有機氮和碳化物 瓊脂瓊脂(agar)從某些海藻從某些海藻(有十幾種紅有十幾種紅藻藻)中加熱提取出來的復中加熱提取出來的復雜糖類雜糖類是配制固體培養基時最常用是配制固體培養基時最常用的凝固劑，無營養價值的凝固劑，無營養價值 營養類型和方式Complex medium 天然培養基天然培養基for the growth of bacteriaComponentAmountFunction of component牛肉膏牛肉膏1.5 gSource of vitamins and other growth factors酵母膏酵母膏3.0 gSourc

39、e of vitamins and other growth factors蛋白胨蛋白胨6.0 gSource of amino acids, N, S, and P瓊脂瓊脂15.0 gInert solidifying agentwater1000 mlpH 6.6營養類型和方式Table 4b. Defined medium合成培養基合成培養基 for the growth of Thiobacillus thiooxidans, a lithoautotrophic bacterium. (硫桿菌硫桿菌)ComponentAmountFunction of componentNH4Cl0

40、.52 gN sourceKH2PO40.28 gP and K sourceMgSO4 7H2O0.25 gS and Mg+ sourceCaCl2 2H2O0.07 gCa+ sourceElemental Sulfur1.56 gEnergy sourceCO25%*C sourcewater1000 mlpH 3.0營養類型和方式半組合培養基半組合培養基(semi-defined medium)：在合成培養基的基礎上添加些天然成份，以更在合成培養基的基礎上添加些天然成份，以更有效地滿足微生物對營養物的需要有效地滿足微生物對營養物的需要.如馬鈴薯蔗如馬鈴薯蔗糖培養基糖培養基營養類型和方

41、式（三）按物理狀態不同劃分（三）按物理狀態不同劃分固體培養基固體培養基液體培養基液體培養基在液體培養基中加入一定量凝固在液體培養基中加入一定量凝固劑，使其成為固體狀態，劑，使其成為固體狀態，瓊脂含量一般為瓊脂含量一般為1.5%-2.0%1.5%-2.0%瓊脂含量一般為瓊脂含量一般為0.2%-0.7%不加任何不加任何凝固劑凝固劑半固體培養基半固體培養基固體培養基常用來進行微生物的分固體培養基常用來進行微生物的分離、鑒定、活菌計數及菌種保藏離、鑒定、活菌計數及菌種保藏 觀察微生物的運動特征、分類鑒觀察微生物的運動特征、分類鑒定及噬菌體效價滴定定及噬菌體效價滴定 大規模工業生產及在實驗室進行大規模工業生產及在實驗室進行微生物的基礎理論和應用方面的微生物的基礎理論和應用方面的研究研究 營養類型和方式比較內容比較內容瓊脂瓊脂明膠明膠常用濃度常用濃度1.5-2.0%5-12%熔點熔點98-10025凝固點凝固點40-4220PH微酸微酸酸性酸性灰分灰分 %1614-15CaO %1.150MgO %0.770氮氮 %0.418.3微生物的可利用微生物的可利用能力能力絕大多數微生物絕大多數微生物不能利用不能利用不少微生物能不少微生物能利用利用瓊脂和明膠的區別瓊脂和明膠的區別營養類型和方式（四）按用途不同劃分（四）按用