第5章微生物营养.ppt

1、第5章 微生物营养,营养物质：微生物从外界环境获得的，用以合成细胞物质、提供能量和调节代谢的物质。,微生物营养：微生物从外界环境吸收和利用营养物质的过程。,营养元素类型：包括大量元素和微量元素。前者在微生物细胞中的浓度为10-4M/L，如C、N、H、O、S、P、Mg等。而后者的浓度在10-4M/L以下，如Zn、Mn、Cu、Mo、Fe。此外还需要生长因子，如维生素、氨基酸和碱基。,凡能构成微生物细胞或代谢产物中碳素来源的营养物质都称为碳 源 。,碳源,功能：C素构成细胞及代谢产物的骨架；C素是大多数微生物代谢所需的能量来源 。,凡是可以构成微生物细胞和代谢产物中氮素来 源的营养物质都称为氮源。,

2、氮源,功能：为微生物提供合成细胞物质代谢产物的 原料，氮源一般不做能源，只有硝化细菌才利 用铵盐，亚硝酸盐作为能源。,无机盐,构成微生物细胞的组成成分。 调解微生物细胞的渗透压、 pH值和氧化还原电位。 有些无机盐如S、Fe还可做为自养微生物的能源 。 构成酶活性基的组成成分，维持酶活性，如Mg、Ca、K是多种酶的激活剂 。,生长因素,维生素,有的微生物自己不能合成维生素，需要外加，主要是B族维生素、硫胺素、叶酸、泛酸、核黄素等，如生产味精需加生物素。,有些微生物自己不能合成某种AA，必须给予补充，如赖氨酸发酵所用的黄色短杆菌不能合成环丝氨酸，为环丝氨酸缺陷型菌株，在培养基中必须添加含环丝氨酸

3、的氮源。如豆饼水解液或毛发水解液等。,氨基酸,碱基,嘧啶和嘌呤是核酸和辅酶的重要组分，是许多微生物必须的生长因素；有些微生物不仅不能合成嘧啶和嘌呤，而且不能将补充的嘧啶和嘌呤结合在核苷酸上，还必须供给核苷酸，有的菌需补充卟啉或其衍生物，还有的菌需供给（低碳）脂肪酸等。,水,微生物细胞含水约占细胞鲜重的7090， 水作用是多方面的。,功能：是细胞中生化反应的良好介质；营养物质和代谢产物都必须溶解在水里，才能被吸收或排出体（细胞）外；水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致使细胞的温度骤然上升；维持细胞的膨压（控制细胞形态）。,微生物可利用的水用水活度来表示（Qw），Qw是指在相同的温度

4、和压力下，溶液中水的蒸气压和纯水蒸气压之比。通常在0.630.99之间，细菌水活度较高为0.8，酵母菌次之，耐旱的微生物水活度为0.6，水中溶质越高水活度越低。,微生物营养类型,单纯扩散：物质转运过程中不发生化学变化；不需要能量，而是依靠浓度差；转运方向从高浓度向底浓度；转运速率由大到小直至平衡；只限于小分子物质。氧气、CO2、甘油、水等。,营养吸收,促进扩散模型,促进扩散：根据细胞膜上的载体蛋白对物质亲和力的变化进行运输。特点是物质转运过程中不发生化学变化；也不需要能量，但需要特定的载体蛋白，转运速度快，具有高度专一性。氨基酸、单糖、维生素等。,主动运输：根据细胞膜上的载体蛋白对物质亲和力的

5、变化进行运输。特点是蛋白载体构型变化需要能量；可逆着浓度梯度进行运输物质；具有高度专一性。是微生物运输物质的主要方式。,基团转位：与主动运输相似，但物质在转运过程中发生了化学变化。主要发生在厌氧或兼性厌氧微生物中。,PTS,物质运输系统的比较,培养基,培养基：是由人工方法培配制而成的，适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的混合营养物制品。,培养基配制原则：目的明确；根据微生物的营养需要；注意各种营养物质的浓度配比；要控制具体pH、渗透压、水活度和氧化还原电位；经济。,培养基类型划分,按其成分来源是否了解分类：合成培养基（高氏1号培养基等）、半合成培养基（马铃薯蔗糖培养基）、天然培养基（牛肉膏-蛋白胨培养基）。,按其功能分类： 选择培养基与鉴别培养基。,选择培养基：根据微生物对某一营养物的嗜好或对某种抑制物的抗性而制成的培养基。如在基础盐培养基中加入PAHs、PCBs等物质作为唯一碳源的培养基。在放线菌高氏1号培养基中加入3%重铬酸钾溶液等。,鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂，并与代谢物发生显色反应。如伊红美