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营养琼脂培养基的用途
营养琼脂培养基是一种常用的培养基，广泛应用于微生物学、生物学、医学等领域。
它的主要用途如下：
一、微生物的培养和繁殖
营养琼脂培养基是一种富含营养物质的培养基，可以提供微生物生长所需的营养物质，如碳源、氮源、矿物质等。
通过在营养琼脂培养基上培养微生物，可以繁殖大量的微生物，以便进行后续的实验研究。
二、微生物的鉴定和分类
营养琼脂培养基可以根据微生物的生长特性和形态特征，对微生物进行初步的鉴定和分类。
例如，某些微生物在营养琼脂培养基上生长较快，形成典型的菌落形态，可以根据这些特征初步判断微生物的种属。
三、药敏试验
营养琼脂培养基可以用于药敏试验，即将不同的抗生素添加到培养基中，观察微生物对不同抗生素的敏感性。
通过药敏试验，可以选择最适合的抗生素治疗微生物感染。
四、微生物的保存
营养琼脂培养基可以用于微生物的保存。
将微生物接种到营养琼脂培养基上，培养出单一的菌落后，可以将其转移到其他保存培养基上，如冰冻保存、干燥保存等，以便长期保存和使用。
总之，营养琼脂培养基是微生物学和生物学研究中不可缺少的基础工具，它为微生物的培养、鉴定、分类、药敏试验和保存等提供了重要的支持。
第四章：微生物的营养和培养基名词解释：1、异养微生物；2、自养微生物；3、营养类型；4、培养基；5、天然培养基；6、组合培养基；7、固化培养基；8、选择性培养基；9、鉴别性培养基；10、营养；11、营养物；12、双功能营养物；13、单功能营养物；问答（知识点）：1、微生物六大类营养物质是什么？在元素水平，都需要20种左右的元素，以C、H、O、N、P、S 6种元素为主。
在营养要素水平上都需要：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
2、微生物按照能源、氢供体和基本碳源的需要来分，可分为哪4种类型？3、选用和设计培养基的原则和方法是什么？4个原则：目的明确；营养协调；理化适宜；经济节约。
4种方法：生态模拟；参阅文献；精心设计；试验比较。
4、培养基中各营养要素的含量间一般遵循何种顺序5、按对培养基成分的了解进行分类，培养基可分为哪几类，各有什么优缺点？1、天然培养基：利用化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物质制成的培养基。
优点：营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉、微生物生长良好。
缺点：成分不清楚、不稳定。
2、组合培养基：由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基。
优点：组成成分精确、重复性强。
缺点：价格昂贵配制麻烦，微生物生长较慢。
3、半组合培养基：指一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基。
严格地讲，凡含有未经处理的琼脂的任何组合培养基，都只能看作是一种半组合培养基。
优点：在合成培养基的基础上添加些天然成份，以更有效地满足微生物对营养物的需要。
6、什么是鉴别性培养基？试以EMB培养基为例，分析其鉴别作用的原理。
鉴别性培养基：在培养基中加入某种特殊化学物质，某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物，而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征性变化，根据这种特征性变化，可将该种微生物与其他微生物区分开来。
EMB琼脂培养基EMB（Eosin Methylene Blue）agar伊红美蓝琼脂培养基的简称。
第四章微生物的营养和培养基[习题]一、填空题1．微生物的营养物可为它们的正常生命活动提供、和必要的。
2．从元素水平上看，微生物营养最需要的是、、、、、六种元素，总共约需种元素。
3．微生物六类营养要素是、、、、和。
4．从元素水平来看，微生物的碳源谱中的有机碳为、、和，无机碳为和。
5．从化合物水平来看，微生物碳源谱主要有、、、、、、和等多种。
6．从培养基原料水平来看，“C．H．O．N．X”类主要有、、、等；“C．H．O．N”类主要有等；“C．H．口’类主要有、、、等；“C．H”类主要有、等；而“C．O”和“C．O．X”类则主要有和等。
7．若以所需碳源对微生物进行分类，则能利用有机碳源者称，而利用无机碳源者则称。
8．从元素水平来看，微生物的有机氮源有和两类，无机氮源则有、和三类。
9．从化合物水平来看，微生物的氮源主要有、、、、、和等。
10．是单功能营养(物)，NH3是兼有和的双功能营养物；而氨基酸则是兼有、和的三功能营养物。
11．狭义的生长因子一般仅指，而广义的生长因子还应包括、、、和等在内。
12．生长因子自养型微生物有、和等种类。
13．生长因子异养微生物很多，如、、和等。
14．典型的生长因子过量合成型微生物如和可用于生产维生素；或可生产维生素等。
1L在配制异养微生物培养基时，常用的生长因子来源是、、或等。
16。
在需要加无机盐的培养基中，最重要的两种盐是和。
17．作为微生物营养要素之一的水，它的主要功能有、、以及许多优良的物理性质，如、、和等。
18．按微生物所需的能源、氢供体和碳源来划分，它们的营养类型有、、和四种。
19．光能无机营养型微生物的能源是，氢供体是，基本碳源是，其代表性微生物如和等。
20．光能有机营养型微生物的能源是，氢供体是，基本碳源是和，这类微生物的代表如等。
21，化能无机营养型微生物的能源是，氢供体是，基本碳源是，这类微生物的代表如、、、和等。
22．化能有机营养型微生物的能源是，氢供体是，基本碳源是，其代表性微生物是和等。
微生物培养基名词解释微生物培养基是用于培养和繁殖微生物的一种含有特定成分的培养介质。
微生物培养基主要由水、碳源、氮源、无机盐、生长因子等组成，目的是为了提供微生物所需的营养物质和环境条件，促进微生物的生长和繁殖。
常见的微生物培养基可以根据其成分和用途进行分类：一、基本培养基基本培养基是最常用的一类培养基，主要用于固定常见微生物的培养。
基本培养基一般包括碳源、氮源、无机盐和水等组分，常见的有肉汤、肽胨培养基、葡萄糖盐基培养基等。
1. 肉汤：肉汤是一种含有大量氨基酸和肽的培养基，常用于微生物的预培养和子域检测。
2. 肽胨培养基：肽胨培养基是含有胨、胨水解蛋白质、葡萄糖、无机盐和水的培养基，可用于大多数细菌和真菌的培养。
3. 葡萄糖盐基培养基：葡萄糖盐基培养基是一种以葡萄糖为碳源，含有无机盐和水的培养基，适用于许多细菌和酵母菌的培养。
二、选择性培养基选择性培养基是一种通过添加特定成分，以抑制或促进某些细菌生长的培养基。
选择性培养基通常用于分离和检测特定微生物，常见的有MacConkey琼脂培养基、巴氏培养基等。
1. MacConkey琼脂培养基：MacConkey琼脂培养基是一种可以选择性培养肠杆菌科细菌的培养基，通过添加胆盐和非发酵碳源能够抑制大多数革兰阳性菌的生长。
2. 巴氏培养基：巴氏培养基是一种用于培养厌氧菌的选择性培养基，其中添加了巴氏指示剂，可以通过颜色变化来检测菌落中的气体产生情况。
三、富营养培养基富营养培养基是一种含有较高浓度营养成分的培养基，常用于需要高营养条件下的微生物培养，例如快速生长的菌株的培养或微生物代谢产物的生产。
常见的富营养培养基有液体LB培养基和固体富植物营养琼脂培养基。
1. LB培养基：LB培养基是一种常用的富营养液体培养基，主要由酵母提取物、牛肉精、纤维素和水组成。
2. 富植物营养琼脂培养基：富植物营养琼脂培养基是一种富营养的固体培养基，常用于细菌和真菌的快速生长。
常见微生物培养基1. 肉汤培养基（Nutrient Broth）：这是一种常用的基础培养基，适用于多种微生物的生长。
它含有牛肉浸膏、酵母提取物和蛋白胨等成分，提供了丰富的氮源、维生素和生长因子。
2. 肉汤琼脂（Nutrient Agar）：在肉汤培养基的基础上添加琼脂，使其成为固体培养基。
这种培养基常用于分离和鉴定微生物，因为固体培养基可以形成单个菌落，便于观察和计数。
3. 血琼脂（Blood Agar）：在肉汤琼脂中加入5%的脱纤维羊血或马血。
这种培养基对于需要氧气和营养丰富的环境的微生物（如链球菌和肺炎球菌）特别有效。
4. 麦康凯琼脂（MacConkey Agar）：这是一种选择性培养基，用于分离和鉴定肠道杆菌。
它含有胆盐和结晶紫，可以抑制革兰氏阳性菌的生长，同时促进革兰氏阴性菌的生长。
5. 沙保罗琼脂（Sabouraud Agar）：这是一种用于培养真菌的培养基，含有葡萄糖、蛋白胨和琼脂。
它还含有抗生素氯霉素，可以抑制细菌的生长。
6. 鲁哥氏碘液（Lugol's Iodine）：这是一种用于检测细菌的染色剂，通常与革兰氏染色法一起使用。
它可以帮助区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
7. 马铃薯葡萄糖琼脂（Potato Dextrose Agar）：这是一种用于培养真菌的培养基，含有马铃薯提取物和葡萄糖。
它为真菌提供了丰富的碳水化合物和氮源。
8. 三糖铁琼脂（Triple Sugar Iron Agar）：这是一种用于鉴定肠道杆菌的培养基，含有乳糖、蔗糖和葡萄糖。
通过观察细菌在培养基上的生长情况和产酸情况，可以区分不同的肠道杆菌。
9. 革兰氏染色法（Gram Stain）：这是一种用于区分细菌的染色法，通过观察细菌在染色后的颜色，可以区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
10. 荧光染色法（Fluorescent Stain）：这是一种用于检测细菌的染色法，通过观察细菌在染色后的荧光颜色，可以区分不同的细菌种类。
微生物营养和培养基营养物：必须得到的细胞结构成分，必须得到的能量储存物质。
营养：把营养物从外界吸收至细胞内，复制出新细胞结构的过程。
主要营养物及其功能主要功能：提供合成原生质和代谢产物原料；产生合成反应及生命活动所需能量；调节新陈代谢。
微生物的6大营养要素：（一）碳源定义：凡能提供微生物营养所需碳元素的营养源。
功能：碳源、能源（二）氮源物质定义：凡能提供微生物营养所需氮元素的营养源。
功能：氮源，一般不作能源。
氨基酸自养型和异养型生物速效氮源和迟效氮源生理碱性、酸性、中性盐（三）能源定义：能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质或辐射能。
化学能：有机物-化能异养微生物无机物-化能自养微生物光能：光能自养和光能异养微生物（四）生长因子定义：一类对微生物正常代谢必不可少且又不能从简单的碳、氮源自行合成的所需极微量的有机物。
种类：维生素、AA、base、FA等。
作用：辅酶或酶活化来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等，复合维生素。
（五）无机盐所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素所需浓度在10-6-10-8M为微量元素。
主要功能：构成菌体成分；酶活性基组成或维持酶活性；调节渗透压、pH、Eh；化能自养微生物能源等。
（六）水存在状态：游离态（溶媒）和结合态（结构组成）生理作用：组成成分；反应介质；物质运输媒体；热的良导体。
微生物营养类型依碳源不同：异养型（不能以CO2为主要或唯一碳源）自养型（能以CO2为主要或唯一碳源）依能源不同：光能营养型（光反应产能）化能营养型（物质氧化产能）化能自养型微生物:氧化无机物而获得能量的微生物；化能自养微生物必须从氧化磷酸化所获得的能量中，花费一大部分A TP以逆呼吸链传递的方式把无机氢（H++e-）转变成还原力[H]；光能自养型微生物:能利用日光辐射的微生物。
在光能自养微生物中，A TP是通过循环光合磷酸化、非循环光合磷酸化或紫膜光合磷酸化产生的，而还原力[H]则是直接或间接利用这些途径产生的。
微生物的培养方法微生物的培养是微生物学研究中的基础实验技术之一。
通过培养，我们可以获得大量的微生物细胞进行研究、分析和应用。
微生物的培养方法可以根据不同的需求和目的采用不同的方式，下面将介绍常见的微生物培养方法。
1. 培养基的选择培养基是微生物培养中的重要组成部分。
根据微生物的需求，培养基可以分为无菌培养基、常规培养基、选择性培养基和富集培养基等。
其中，常规培养基包括营养琼脂培养基、肉汤培养基、液体培养基和固体培养基等。
选择性培养基则是通过添加抑制菌生长的抗生素、染色剂或物理因素等来选育特定菌株。
富集培养基则可利用微生物对特定营养物质的利用来富集目标微生物。
2. 纯化菌落的扩散法菌落是可见的微生物单个细胞的集合体，纯化菌落是为了获得纯种菌株而将菌落中细胞的杂交菌分离出来。
纯化菌落法包括扩散法和悬滴法等。
扩散法是将含有微生物菌落的固体培养基涂布在琼脂平板上，然后利用铁环或微量移液器挑取菌落，接种到新的琼脂培养基上进行单菌落的培养。
这种方法可以实现微生物的纯化，适用于培养不同的微生物菌株。
3. 液体培养法液体培养法是将微生物接种在液体培养基中进行大量培养。
该方法可以提供丰富的养分和大量的微生物细胞，适用于许多微生物种类的培养。
液体培养法通常使用培养瓶或培养皿，将液体培养基倒入容器中，然后接种微生物菌株。
在培养过程中，可以采用摇床或旋转培养器等设备，提供适当的温度、养分和氧气等条件，促进微生物的生长和繁殖。
4. 固体培养法固体培养法是将微生物接种在固体培养基（如琼脂）上进行培养。
它可以提供微生物在固体表面的菌落形态和特性，适用于微生物的纯化、鉴定和保存等。
固体培养法通常使用琼脂培养基，将培养基熔化后倒入培养皿中，然后将微生物接种到表面。
在培养过程中，可以调节温度、时间和培养基的成分等条件，促进微生物的生长和菌落形成。
5. 微生物保存为了长期保存微生物，可以采用冷冻法、冻干法和液氮冷冻保存法等。
冷冻法是将微生物培养物加入保护液（如甘油溶液）中，经过鉴定并制作冷冻备品后，以低温冷冻保存。
一、选择题1. 大多数微生物的营养类型属于：（）A. 光能自养B. 光能异养C. 化能自养D. 化能异养2. 蓝细菌的营养类型属于：（）A．光能自养 B. 光能异养 C．化能自养 D. 化能异养3. 碳素营养物质的主要功能是：（）A. 构成细胞物质B. 提供能量C. A，B 两者4. 占微生物细胞总重量70%-90% 以上的细胞组分是：（）A. 碳素物质B. 氮素物质C. 水5. 能用分子氮作氮源的微生物有：（）A. 酵母菌B. 蓝细菌C. 苏云金杆菌6. 大肠杆菌属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养7. 自养型微生物和异养型微生物的主要差别是：（）A. 所需能源物质不同B. 所需碳源不同C. 所需氮源不同8. 基团转位和主动运输的主要差别是：（）A. 运输中需要各种载体参与B. 需要消耗能量C. 改变了被运输物质的化学结构9. 单纯扩散和促进扩散的主要区别是：（）A. 物质运输的浓度梯度不同B. 前者不需能量，后者需要能量C. 前者不需要载体，后者需要载体10. 微生物生长所需要的生长因子（生长因素）是：（）A. 微量元素B. 氨基酸和碱基C. 维生素D. B，C二者11. 培养基中使用酵母膏主要为微生物提供：（）A. 生长因素B. C 源C. N 源12. 细菌中存在的一种主要运输方式为：（）A. 单纯扩散B. 促进扩散C. 主动运输D. 基团转位13. 微生物细胞中的C素含量大约占细胞干重的：（）A. 10%B. 30%C. 50% %14. 用牛肉膏作培养基能为微生物提供：（）A. C 源B. N 源C. 生长因素D. A，B，C 都提供15. 下列物质可用作生长因子的是（）。
A. 葡萄糖B. 纤维素C. NaClD. 叶酸16. 蓝细菌和藻类属于（）型的微生物。
A. 光能无机自养B. 光能有机异养C. 化能无机自养D. 化能有机异养17. 某种细菌可利用无机物为电子供体而以有机物为碳源属于（）型的微生物。
微生物的培养与应用是微生物学的重要内容，涉及到微生物的生长、繁殖、控制以及在各个领域的应用。
以下是一些微生物培养与应用的知识点总结：
1. 培养基：微生物培养的基础是培养基，它提供了微生物生长所需的营养物质和环境条件。
培养基可以分为固体培养基（琼脂糖培养基）和液体培养基（肉汤培养基）。
2. 培养技术：常用的微生物培养技术包括平板法、液体培养法、摇瓶培养法等。
平板法适用于菌落计数和纯培养，液体培养法适用于大规模培养和代谢产物的提取，摇瓶培养法适用于微生物生长动力学研究。
3. 培养条件：微生物的生长需要适宜的温度、pH值、氧气和营养物质等条件。
不同微生物具有不同的生长条件要求，例如，人体共生菌一般在37摄氏度下生长，而一些嗜热微生物则需要较高的温度。
4. 培养纯化：为了获得纯种微生物，常常需要进行培养纯化。
常用的方法包括单菌分离、传代培养和鉴定技术等。
传代培养是通过连续传代使微生物形成纯种，鉴定技术可以通过形态学、生理生化特性和分子生物学方法确定微生物的种属。
5. 微生物应用：微生物在各个领域具有广泛的应用，包括食品工业、制药工业、环境保护、农业等。
例如，乳酸菌可以用于酸奶和乳酸发酵食品的生产，放线菌可以产生抗生素，生物修复可以利用微生物降解污染物。
6. 发酵技术：发酵是微生物应用的重要手段之一，通过微生物的代谢活动产生有用的产物。
发酵技术在酿酒、酱油、乳制品和抗生素等行业得到广泛应用。
这些是微生物培养与应用的一些基础知识点，还有很多深入的内容和应用领域可以继续学习和探索。
PDB培养基简介PDB（Potato Dextrose Broth）培养基是一种常用于微生物培养的富含营养物质的培养基。
它主要由土豆提取物、葡萄糖和酵母提取物等成分组成。
PDB培养基广泛应用于真菌、细菌和其他微生物的培养和研究中。
成分PDB培养基的成分主要包括：1.土豆提取物：作为PDB培养基的基础组分之一，富含碳水化合物和氮源，为微生物提供营养。
2.葡萄糖：提供微生物所需的能量，并促进细胞增殖。
3.酵母提取物：富含氮源和多种有机物，提供微生物所需的氮源和其他营养物质。
4.镁硫酸盐：提供微生物所需的镁离子。
5.磷酸二氢钾：提供微生物所需的磷源。
6.硫酸亚铁：提供微生物所需的铁源。
7.硫酸镁：提供微生物所需的镁离子。
8.长命草提取物：富含有机酸和多种营养物质，为微生物提供额外的营养。
制备方法以下是制备PDB培养基的步骤：1.称取适量的土豆，并去皮后切成块状。
2.将土豆块放入研磨器中，加入适量的去离子水，研磨均匀。
3.将研磨后的土豆汁通过滤纸或纱布过滤，去除固体残渣。
4.将土豆汁加热至煮沸，然后冷却至室温。
5.向土豆汁中加入适量的葡萄糖、酵母提取物、镁硫酸盐、磷酸二氢钾、硫酸亚铁和硫酸镁，搅拌均匀。
6.加入适量的长命草提取物，并再次搅拌均匀。
7.调节pH值至7.0左右。
8.加入适量的去离子水，使总体积达到制定的体积。
9.将制备好的PDB培养基分装到无菌培养瓶中。
10.对培养瓶进行高压灭菌处理，确保无菌。
培养条件PDB培养基适用于在一定条件下进行微生物的培养。
以下是常见的培养条件：•温度：通常在25-30摄氏度下培养。
•pH值：PDB培养基的初始pH值为7.0左右，可根据需要进行调整。
•摇床转速：通常在150-200转/分钟。
•培养时间：培养时间可以根据具体微生物的生长要求和研究目的来确定，一般为24-48小时。
PDB培养基在微生物学研究中具有广泛的应用，包括但不限于以下方面：1.真菌培养：PDB培养基是一种常用的真菌培养基，适用于各类真菌的培养和繁殖。
第四章 微生物的营养和培养基 1 第四章 微生物的营养和培养基
一、目的要求 掌握微生物细胞的组成、营养类型、物质进入细胞的方式及及培养基的配制。 二、教学内容 1．微生物的营养要素 2．微生物的营养类型 3．营养物质进入细胞的方式 4．培养基 三、重点内容 微生物的营养类型以及配制培养基的原则 四、教学方法 利用多媒体进行教学。
微生物同其他生物一样，为了生存必须从环境中吸收营养物质，通过新陈代谢将其转化成自身的细胞物质或代谢物，并从中获取生命活动所需要的能量，同时将代谢活动产生的废物排出体外。那些能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质称为营养物质。微生物获得和利用营养物质的过程称为营养。营养物质是微生物生存的物质基础，而营养是微生物维持和延续其生命形式的一种生理过程。
第一节 微生物的六种营养要素 一、 微生物细胞的化学组成 1．化学元素（chemical element） 构成微生物细胞的物质基础是各种化学元素。根据微生物对各类化学元素需要量的大小,可将它们分为主要元素和微量元素,主要元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁等，碳、氢、氧、氮、磷、硫这六种主要元素可占细菌细胞干重的97%。微量元素包括锌、锰、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。 组成微生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而各异。不仅如此，微生物细胞的化学元素组成也常随菌龄及培养条第四章 微生物的营养和培养基 2 件的不同而在一定范围内发生变化，幼龄的比老龄的含氮量高，在氮源丰富的培养基生长的细胞比在氮源相对贫乏的培养基上生长的细胞含量高。 2. 化学成分及其分析 各种化学元素主要以有机物、无机物和水的形式存在于细胞中。有机物主要包括蛋白质、糖、脂、核酸、维生素以及它们的降解产物和一些代谢产物等物质。对细胞有机物成分的分析通常采用两种方式：一是用化学方法直接抽提细胞内的各种有机成分，然后加以定性和定量分析；二是先将细胞破碎，然后获得不同的亚显微结构，再分析这些结构的化学成分。无机物是指与有机物相结构或单独存在于细胞中的无机盐(inorganic salt)等物质。分析细胞无机成分时一般将干细胞在高温炉（550℃）中焚烧成灰，所得的灰分物质是各种无机元素的氧化物，称为灰分(ash constituent)。采用无机化学常规分析法可定性定量分析出灰分中各种无机元素的含量。 水是细胞维持正常生命活动所不可少的，一般可占细胞重量的70%-90%。细胞湿重(wet weight)与干重(dry weight)之差为细胞含水量，常以百分率表示。将细胞表面所吸附的水分除去后称量所得重量即为湿重，一般以单位培养液中所含细胞重量表示（g/L或mg/ml），但具体测量过程中，常由于细胞表面吸附水分除去程度的不同而导致测量结果有误差，聚集在一起的单细胞微生物表面吸附的水分难以除去，这些吸附的水分可占湿重的10%。采用高温（105℃）烘干、低温真空干燥和红外线快速烘干等方法将细胞干燥至恒重即为干重。值得注意的是：高温烘干会导致细胞物质分解，而利用后两种方法所得结果较为可靠。 二、微生物的营养要素 微生物生长所需要的元素主要以相应的有机物与无机物的形式提供的，也有小部分可以由分子态的气体物质提供。营养物质按照它们在机体中的生理作用不同，可以将它们区分成碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。 1. 碳源 在微生物生长过程中能为微生物提供碳素来源的物质称为碳源。碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、脂类、蛋白质等）和代谢产物，碳可占一般细菌细胞干重的一半。同时绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源，因此碳源物质通常第四章 微生物的营养和培养基 3 也是能源物质。但有些CO2作为唯一或主要碳源的微生物生长所需的能源则并非来自碳源物质。 微生物利用碳源物质具有选择性，糖类是一般微生物较容易利用的良好碳源和能源物质，但不同微生物对不同糖类物质的利用也有差别，例如在以葡萄糖和半乳糖为碳源的培养基中，大肠杆菌首先利用葡萄糖，然后利用半乳糖，前者称为大肠杆菌的速效碳源，后者称为迟效碳源。目前在微生物工业发酵中所利用的碳源物质主要是单糖、糖蜜、淀粉、麸皮、米糠等。为了节约粮食，人们已经开展了代粮发酵的科学研究，以自然界中广泛存在的纤维素作为碳源和能源物质来培养微生物。 不同种类微生物利用碳源物质的能力也有差别。有的微生物能广泛利用各种类型的碳源物质，而有些微生物可利用的碳源物质则比较少，例如假单胞菌属中的某些种可以利用多达90种以上的碳源物质，而一些甲基营养型微生物只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物作为碳源物质。微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃、CO2及碳酸盐等。 对于为数众多的化能异养微生物来说，碳源是兼有能源功能营养物。 2.氮源 凡是能被用来构成菌体物质中或代谢产物中氮素来源的营养物质称为氮源。氮对微生物的生长发育有重要的作用，它们主要用来合成细胞中的含氮物质，一般不作为能量。只有少数细菌如硝化细菌能利用銨盐、硝酸盐作为氮源和能源。能被微生物利用的氮源物质包括蛋白质及其不同程度的降解产物（胨、肽、氨基酸等）、铵盐、硝酸盐、分子氮、嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物等。 常用的蛋白质类氮源包括蛋白胨、鱼粉、蚕蛹、黄豆饼粉、玉米浆、牛肉浸膏、酵母浸膏等。微生物对这类氮源的利用具有选择性。例如：土霉素产生菌利用玉米浆比利用黄豆饼粉和花生饼粉的速度快，这是因为玉米浆中的氮源物质主要以较易吸收的蛋白质降解产物形式存在，而降解产物特别是氨基酸可能通过转氮作用直接被机体利用，而黄豆饼粉和花生饼粉中的氮主要以大分子蛋白质形式存在，需进一步降解成小分子的肽和氨基酸后才能被微生物吸收利用，因而对其利用的速度较慢。因些玉米浆为速效氮源有利于菌体生长；而黄豆饼粉和花生饼粉为迟效氮源，有利于代谢产物的形成，在发酵生产土霉素的过程中，往往将两者按一定比例制成混合氮源，以控制菌体生第四章 微生物的营养和培养基 4 长时期与代谢产物形成时期的协调，达到提高土霉素产量的目的。 微生物吸收利用铵盐和硝酸盐的能力较强，NH4+被细胞吸收后可直接利用，因而（NH4）2SO4等铵盐一般被称速效氮源，它是微生物最常用的氮源，而NO3-被吸收后需进一步还原成NH4+后再被利用。能够利用铵盐或硝酸盐作为氮源的微生物很多如：大肠杆菌（Escherichia coli）、产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas），放线菌可以利用硝酸钾作为氮源，霉菌可以利用硝酸钠作为氮源。以（NH4）2SO4 等为氮源培养微生物时，由于NH4+ 被吸收后，会导致培养基PH下降，因而将其称为生理酸性盐；以硝酸盐为氮源培养微生物时，由于NO3-被吸收，会导致PH升高，因而称为生理碱性盐。为避免培养基PH变化对微生物生长造成影响，需要在培养基中加入缓冲物质。 3．能源 能为微生物的生命活动提供最初能量来源营养物或辐射能。化能异养微生物的能源就是碳源，葡萄糖便是常见的一种兼有碳源与能源功能的双功能营养物。所有真菌、放线菌和大部分细菌是化能异养型微生物。化能自养微生物的能源主要是无机物，这些微生物都是细菌、硝化细菌、硫细菌、氢细菌等。光能自养和异养微生物的能源主要是太阳能，如蓝细菌、紫色非硫细菌等。 4．生长因子 通常指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成的或合成量不足以满足机体生长需要的有机化合物。各种微生物需求的生长因子的种类和数量是不同的（见下表）。 微 生 物 生长因子 需要量（ml-1） III型肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae） 胆碱 6ug 金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） 硫胺素 0.5ng 白喉棒杆菌（Cornebacterium diphtherriae） B-丙氨酸 1.5ug 破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridium tetani） 尿嘧啶 0-4ug 肠膜状串珠菌（Leuconostoc mesenteroides） 吡哆醛 0.025ug 自养微生物和某些异养微生物如大肠杆菌不需要外源生长因子也能生长。不仅如此，同种微生物对生长因子的需求也会随着环境条件的变化而改变，如鲁氏毛霉（Mucor rouxii）在厌氧条件下生长时需要维生素B1和生物素（维生素H），而在好氧条件时自身能合成这两种物质，不需外加这两种生长因子。有时对某些微生物生长所需生长因子的本质还不了解，通常在培养时培养基中要加入酵母浸膏、牛第四章 微生物的营养和培养基 5 肉浸膏及动物组织液等天然物质以满足需要。根据生长因子的化学结构与它们在机体内的生理功能不同，可以将生长因子分为维生素、氨基酸及和嘌呤及嘧啶碱基三大类。维生素首先发现的生长因子，它的主要作用是作为酶的辅基或辅酶参与新陈代谢；如B1它就是脱氧酶的辅酶。氨基酸也是许多微生物所需要的生长因子，这与它们缺乏合成氨基酸的能力有关，因此，必须在它们的生长培养基里补充这些氨基酸或者含有这些氨基酸的小肽物质，如Leuconostoc mesenteroides生长机需要17种氨基酸才能生长。嘌呤（或）嘧啶作为生长因子在微生物机体内的作用主要是作为酶的辅酶或辅基，以及用来合成核酸和辅酶。 5．无机盐 矿质元素也是微生物生长所不可缺少的营养物质，它们具有以下作用：①参加微生物中氨基酸和酶的组成。②调节微生物的原生质胶体状态，维持细胞的渗透与平衡。③酶的激活剂。 根据微生物对矿质元素需要量大小可以把它分成大量元素和微量元素。大量元素：Na、K、Mg、Ca、S、P等。微量元素是指那些在微生物生长过程中起重要作用，而机体对这些元素的需要量极其微小的元素，通常需要量在10-6--10-8mol/L：锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼等。它们一般参与酶的组成或使酶活化（见下表）。 元 素 生 理 功 能 锌 存在于乙醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、RNA与DNA聚合酶中 硒 存在于甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶中 铜 存在于谷氨酸变位酶中 锰 存在于过氧化物歧化酶、柠檬酸合成酶中 6．水 是微生物生长所必不可少的，水在细胞中的生理功能主
要有①起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收与代谢产物的分泌必须以水为介质才能完成；②参与细胞内一系列化学反应；③维持蛋白质、核酸等生物大分子稳定的天然构象；④因为水的比热高，是热的良好导体，能有效地吸收代谢过程中产生的热并及时地将热迅速散发出体外，大而有效地控制细胞内温度的变化；⑤通过水合作用与脱水作用控制由多亚基组成的结构，如微管、鞭毛的组装与解离。 微生物生长的环境中水的有效性常以水活度值aw表示，水活度值是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。纯水aw为1，溶液中溶质越多，aw越小。微生物一般在aw为0.69--0.99的条件下生长，aw过低时，微生物生长的迟缓期
