營養(yǎng)和培養(yǎng)基課件

1、營養(yǎng)和培養(yǎng)基第第 4 章章微生物的營養(yǎng)微生物的營養(yǎng)營養(yǎng)和培養(yǎng)基2009年下半年微生物學(xué)授課安排：年下半年微生物學(xué)授課安排：一、緒論（一、緒論（3）二、純培養(yǎng)和顯微技術(shù)（二、純培養(yǎng)和顯微技術(shù)（3）三、微生物類群與形態(tài)（三、微生物類群與形態(tài)（8）四、微生物的營養(yǎng)（四、微生物的營養(yǎng)（23）五、五、微生物的代謝微生物的代謝（4）六、六、微生物的生長繁殖及其控制微生物的生長繁殖及其控制（4）七、七、病毒病毒（4）八、八、微生物遺傳微生物遺傳（8）九、九、微生物與基因工程微生物與基因工程（2）十、十、微生物的生態(tài)微生物的生態(tài)（4）十一、十一、微生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育與分類鑒定微生物的進(jìn)化、系統(tǒng)發(fā)育與分類鑒定

2、（4）十二、十二、感染與免疫感染與免疫（4）營養(yǎng)和培養(yǎng)基微生物的特點：微生物的特點：食譜廣、胃口大食譜廣、胃口大營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足生物機(jī)體生長、繁殖和完成各種能夠滿足生物機(jī)體生長、繁殖和完成各種 生理活動所需的物質(zhì)生理活動所需的物質(zhì) 營養(yǎng)：營養(yǎng)：生物獲得和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程生物獲得和利用營養(yǎng)物質(zhì)的過程 營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)是生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，而是生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，而營養(yǎng)營養(yǎng)是生物維持和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。是生物維持和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。 （參見（參見P78）營養(yǎng)和培養(yǎng)基營養(yǎng)物的功能 為正常的生命活動提供結(jié)構(gòu)物質(zhì) 為正常的生命活動提供能量物質(zhì) 為正常的生命活動提供代謝

3、調(diào)節(jié)物質(zhì) 為正常的生命活動提供必要的生理環(huán)境營養(yǎng)和培養(yǎng)基本章內(nèi)容： 第一節(jié)，微生物的營養(yǎng)要求第一節(jié)，微生物的營養(yǎng)要求（微生物們需要吃什么？）（微生物們需要吃什么？）第三節(jié)，營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞第三節(jié)，營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞（微生物們是怎樣吃東西的）（微生物們是怎樣吃東西的）第二節(jié)，培養(yǎng)基第二節(jié)，培養(yǎng)基（如何給微生物們做飯）（如何給微生物們做飯）微生物的營養(yǎng)類型及其特點微生物的營養(yǎng)類型及其特點如何根據(jù)需要正確地選擇和使用培養(yǎng)基如何根據(jù)需要正確地選擇和使用培養(yǎng)基微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式及其基本特點微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要方式及其基本特點本章學(xué)習(xí)重點：本章學(xué)習(xí)重點：營養(yǎng)和培養(yǎng)基第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要

4、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)組成微生物細(xì)胞微生物細(xì)胞水：水：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、維生素等蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、維生素等及其降解產(chǎn)物及其降解產(chǎn)物 無機(jī)物（鹽）無機(jī)物（鹽）微生物、動物、植物之間存在微生物、動物、植物之間存在“營養(yǎng)上的統(tǒng)一性營養(yǎng)上的統(tǒng)一性”細(xì)胞化學(xué)元素組成：細(xì)胞化學(xué)元素組成：主要元素主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。（參見（參見P79 84）

5、營養(yǎng)和培養(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)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能微生物與動植物營養(yǎng)要素的比較微生物與動植物營養(yǎng)要素的比較微生物微生物動物動物（異養(yǎng)）（異養(yǎng)）異養(yǎng)自養(yǎng)綠色植物綠色植物（自養(yǎng)）（自養(yǎng)）碳源碳源糖類、脂肪糖、醇、有機(jī)酸等二氧化碳、碳酸鹽等二氧化碳氮源氮源蛋白質(zhì)及其降解物蛋白質(zhì)及其降解物、有機(jī)氮化物、無機(jī)氮化物、氮無機(jī)氮化物、氮無機(jī)氮化物能源能源與碳源同與碳源同氧化無機(jī)物或利用日光能利用日光能生長因子生長因子維生素有些需要維生素等生長因子不需要不需要無機(jī)元素?zé)o機(jī)元素?zé)o機(jī)鹽無機(jī)鹽無機(jī)鹽無機(jī)鹽水分水分水水水水（參見（參見P79 84）營養(yǎng)和培養(yǎng)基第

6、一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能微生物細(xì)胞的化學(xué)成分及分析微生物細(xì)胞的化學(xué)成分及分析微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能 詳見詳見P7984營養(yǎng)和培養(yǎng)基營養(yǎng)和培養(yǎng)基 微生物的碳源1、概念：是指一切能滿足微生物生長繁殖 所需碳元素的營養(yǎng)物大量營養(yǎng)物營養(yǎng)和培養(yǎng)基2、微生物可利用的碳源物質(zhì)碳源譜營養(yǎng)和培養(yǎng)基微生物碳源譜微生物碳源譜類型類型化合物水平化合物水平培養(yǎng)基原料水平培養(yǎng)基原料水平復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉有機(jī)碳有機(jī)碳多數(shù)氨基酸、簡單蛋白質(zhì)多數(shù)

7、氨基酸、簡單蛋白質(zhì)一般氨基酸、明膠一般氨基酸、明膠糖、有機(jī)酸、醇、脂類糖、有機(jī)酸、醇、脂類葡萄糖、蔗糖、淀粉、糖蜜葡萄糖、蔗糖、淀粉、糖蜜烴類烴類石油、天然氣、石蠟油石油、天然氣、石蠟油C無機(jī)碳無機(jī)碳CO2CO2NaHCO3、CaCO3等等NaHCO3、CaCO3等等營養(yǎng)和培養(yǎng)基異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物必須利用有機(jī)碳源的微生物。必須利用有機(jī)碳源的微生物。自養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物以無機(jī)碳源作主要碳源的微生物。以無機(jī)碳源作主要碳源的微生物。自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物與異養(yǎng)微生物營養(yǎng)和培養(yǎng)基不同微生物對碳源的要求（1）異養(yǎng)微生物的碳源選擇）異養(yǎng)微生物的碳源選擇糖類 有機(jī)酸 醇類 脂類單糖單糖 雙糖雙糖

8、 多糖多糖（2）自養(yǎng)微生物的碳源選擇二氧化碳、簡單碳酸鹽產(chǎn)甲烷菌：僅能利用CO2和少數(shù)1C或2C化合物甲烷氧化菌：僅能利用甲烷、甲醇兩種碳源（3）假單胞菌：可利用90種以上碳源營養(yǎng)和培養(yǎng)基4、雙功能營養(yǎng)物 對于異養(yǎng)微生物來說，其碳源同時又作為能源物質(zhì)。營養(yǎng)和培養(yǎng)基工業(yè)生產(chǎn)中常用的碳源 糖蜜 甜薯干 馬鈴薯 玉米粉 紅糖營養(yǎng)和培養(yǎng)基 微生物的氮源1、概念：是指凡能提供微生物生長繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物大量營養(yǎng)物營養(yǎng)和培養(yǎng)基2、微生物可利用的氮源物質(zhì)氮源譜營養(yǎng)和培養(yǎng)基微生物的氮源譜微生物的氮源譜類型類型化合物水平化合物水平培養(yǎng)基原料水平培養(yǎng)基原料水平復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等牛肉膏、酵母膏

9、、餅粕牛肉膏、酵母膏、餅粕粉、蠶蛹粉等粉、蠶蛹粉等有機(jī)氮有機(jī)氮尿素、一般氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等尿素、一般氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等尿素、蛋白胨、明膠等尿素、蛋白胨、明膠等NH3、銨鹽等銨鹽等（NH4）2SO4無機(jī)氮無機(jī)氮硝酸鹽等硝酸鹽等KNO3等等N2空氣空氣營養(yǎng)和培養(yǎng)基氨基酸自養(yǎng)型微生物氨基酸自養(yǎng)型微生物 不需要以氨基酸為氮源，可以將尿素、銨鹽、硝酸鹽及不需要以氨基酸為氮源，可以將尿素、銨鹽、硝酸鹽及N2等簡單氮源自行合成所需的一切氨基酸。等簡單氮源自行合成所需的一切氨基酸。 eg： 所有的綠色植物及部分微生物所有的綠色植物及部分微生物氨基酸異養(yǎng)型微生物氨基酸異養(yǎng)型微生物需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作

10、氮源的生物。需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作氮源的生物。 eg：動物、大量異養(yǎng)微生物動物、大量異養(yǎng)微生物 利用氨基酸自養(yǎng)型微生物由廉價易得的尿素、銨鹽等氮源利用氨基酸自養(yǎng)型微生物由廉價易得的尿素、銨鹽等氮源轉(zhuǎn)化成菌體蛋白，豐富人類的營養(yǎng)和擴(kuò)大事物資源。轉(zhuǎn)化成菌體蛋白，豐富人類的營養(yǎng)和擴(kuò)大事物資源。氨基酸自養(yǎng)型微生物與氨基酸異養(yǎng)型微生物氨基酸自養(yǎng)型微生物與氨基酸異養(yǎng)型微生物營養(yǎng)和培養(yǎng)基3、培養(yǎng)基中常用的有機(jī)氮源 牛肉膏 蛋白胨 酵母膏 植物的餅粕粉（豆粕粉、花生粕粉等） 蠶蛹粉營養(yǎng)和培養(yǎng)基牛肉膏、蛋白胨、酵母膏來源及主要成分營養(yǎng)物質(zhì)來源主要成分牛肉膏瘦牛肉組織浸出汁濃縮而成得膏狀物富含水溶性糖、有機(jī)

11、氮化物、維生素、鹽等蛋白胨將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解后干燥成粉狀富含有機(jī)氮化物，也含一些維生素和糖類酵母膏酵母細(xì)胞水溶性提取物濃縮而成得膏狀物富含B類維生素，也含有機(jī)氮化物和糖類營養(yǎng)和培養(yǎng)基 能源能源1、概念：能為微生物生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻、概念：能為微生物生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。射能。2、能源譜、能源譜化學(xué)物質(zhì)（化能營養(yǎng)型）化學(xué)物質(zhì)（化能營養(yǎng)型）輻射能（光能營養(yǎng)型）：光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源輻射能（光能營養(yǎng)型）：光能自養(yǎng)和光能異養(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）有機(jī)物：化能異養(yǎng)微生物的能源（同碳源）無機(jī)物：化能自養(yǎng)微生物的能源（

12、不同于碳無機(jī)物：化能自養(yǎng)微生物的能源（不同于碳源）源）化能自養(yǎng)微生物的能源： 還原態(tài)無機(jī)物還原態(tài)無機(jī)物，如NH4、NO2、S、H2S、H2和Fe2營養(yǎng)和培養(yǎng)基 生長因子生長因子1、概念：概念： 調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物，需要量一般很少。源自行合成的有機(jī)物，需要量一般很少。 2、生長因子種類：、生長因子種類：廣義上：維生素、堿基、卟啉及衍生物、甾醇、胺類、維生素、堿基、卟啉及衍生物、甾醇、胺類、C4-C6直鏈或直鏈或分枝脂肪酸、氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株所需的氨基酸等分枝脂肪酸、氨基酸營養(yǎng)缺陷型突變株所需的氨基酸等

13、狹義上：只指氨基酸營養(yǎng)和培養(yǎng)基某些微生物生長所需要的生長因子某些微生物生長所需要的生長因子營養(yǎng)和培養(yǎng)基生長因子自養(yǎng)型微生物：生長因子自養(yǎng)型微生物：不需要從外界吸收任何生長因子。不需要從外界吸收任何生長因子。 eg：真菌、放線菌及不少細(xì)菌（如：真菌、放線菌及不少細(xì)菌（如：Ecoli）生長因子異養(yǎng)型微生物：生長因子異養(yǎng)型微生物：需要從外界吸收多種生長因子才能維持正常需要從外界吸收多種生長因子才能維持正常生長。生長。 eg：各種乳酸菌、動物致病菌、支原體和原生動物等各種乳酸菌、動物致病菌、支原體和原生動物等生長因子過量合成的微生物：生長因子過量合成的微生物：少數(shù)微生物在其代謝活動中，能合成并少數(shù)微生

14、物在其代謝活動中，能合成并大量分泌某些維生素等生長因子，可作為有關(guān)維生素的生產(chǎn)菌種。大量分泌某些維生素等生長因子，可作為有關(guān)維生素的生產(chǎn)菌種。生長因子自養(yǎng)型微生物、生長因子異養(yǎng)型微生物、生長因子自養(yǎng)型微生物、生長因子異養(yǎng)型微生物、生長因子過量合成的微生物生長因子過量合成的微生物營養(yǎng)和培養(yǎng)基富含生長因子的培養(yǎng)基原料富含生長因子的培養(yǎng)基原料酵母膏酵母膏玉米漿玉米漿肝浸液肝浸液麥芽汁麥芽汁其它動、植物的汁液等其它動、植物的汁液等營養(yǎng)和培養(yǎng)基玉米漿中氨基酸的類別及含量玉米漿中氨基酸的類別及含量營養(yǎng)和培養(yǎng)基 無機(jī)鹽（礦質(zhì)元素）1、概念：是指為微生物提供除碳、氮源以外的各種重要元素。營養(yǎng)和培養(yǎng)基2、大量元

15、素與微量元素 大量元素：是指凡是生長所需濃度在103104 mol/L范圍內(nèi)的元素。如：P, S, K，Mg, Na, Fe等。 微量元素：是指凡是生長所需濃度在106108 mol/L范圍內(nèi)的元素。如：Cu, Zn, Mn，Mo, Co, Ni, Sn, Se等。營養(yǎng)和培養(yǎng)基3、無機(jī)鹽的營養(yǎng)功能、無機(jī)鹽的營養(yǎng)功能營養(yǎng)和培養(yǎng)基 水營養(yǎng)和培養(yǎng)基水的功能 為最優(yōu)良的溶劑，保證幾乎一切生化反應(yīng)的進(jìn)行； 維持各種生物大分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性； 參與某些重要的生化反應(yīng)； 具有許多優(yōu)良的物理性質(zhì)：高比熱、高汽化熱、高沸點、固態(tài)時密度小于液態(tài)等，這些特性對保證生命活動十分重要；營養(yǎng)和培養(yǎng)基第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營

16、養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型異養(yǎng)型生物異養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)生物生長過程中能量的來源生物生長過程中能量的來源光能營養(yǎng)型光能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型光能自養(yǎng)型：光能自養(yǎng)型：以光為能源，不依賴任何有機(jī)物即可正常生長以光為能源，不依賴任何有機(jī)物即可正常生長光能異養(yǎng)型：光能異養(yǎng)型：以光為能源，但生長需要一定的有機(jī)營養(yǎng)以光為能源，但生長需要一定的有機(jī)營養(yǎng)化能自養(yǎng)型：化能自養(yǎng)型：以無機(jī)物的氧化獲得能量，生長不依賴有機(jī)營養(yǎng)物以無機(jī)物的氧化獲得能量，生長不依賴有機(jī)營養(yǎng)物化能異養(yǎng)型：化能異養(yǎng)型：以有機(jī)物的氧化獲得能量，生長依賴于

17、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)以有機(jī)物的氧化獲得能量，生長依賴于有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)（參見（參見P84）營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型劃分依據(jù)劃分依據(jù) 營養(yǎng)類型營養(yǎng)類型 特點特點碳源碳源 自養(yǎng)型自養(yǎng)型(autotrophs) 以以CO2 為唯一或主要碳源為唯一或主要碳源 異養(yǎng)型異養(yǎng)型(heterotrophs) 以有機(jī)物為碳源以有機(jī)物為碳源能源能源 光能營養(yǎng)型光能營養(yǎng)型(phototrophs) 以光為能源以光為能源 化能營養(yǎng)型化能營養(yǎng)型(chemotrophs) 以有機(jī)物氧化釋放的化學(xué)能為能源以有機(jī)物氧化釋放的化學(xué)能為能源電子供體電子供體 無機(jī)營養(yǎng)型

18、無機(jī)營養(yǎng)型(lithotrophs) 以還原性無機(jī)物為電子供體以還原性無機(jī)物為電子供體 有機(jī)營養(yǎng)型有機(jī)營養(yǎng)型(organotrophs) 以有機(jī)物為電子供體以有機(jī)物為電子供體 微生物營養(yǎng)類型微生物營養(yǎng)類型()（參見（參見P84）營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型()（參見P84）營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型1光能無機(jī)自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）光能無機(jī)自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）能以能以CO2為主要唯一或主要為主要唯一或主要碳源碳源；進(jìn)行進(jìn)行光合

19、作用光合作用獲取生長所需要的獲取生長所需要的能量能量；以以無機(jī)物無機(jī)物如如H2、H2S、H2O、S等作為供氫體或等作為供氫體或電子供體電子供體，使使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)；還原為細(xì)胞物質(zhì)；藻類及藍(lán)細(xì)菌藻類及藍(lán)細(xì)菌等和植物一樣，以水為電子供體（供氫體），進(jìn)行產(chǎn)氧型的光合等和植物一樣，以水為電子供體（供氫體），進(jìn)行產(chǎn)氧型的光合 作用，合成細(xì)胞物質(zhì)。作用，合成細(xì)胞物質(zhì)。紅硫細(xì)菌，紅硫細(xì)菌，以以H2S為電子供體，產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。為電子供體，產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì)，并伴隨硫元素的產(chǎn)生。CO2+ 2H2S光能光能光合色素光合色素 CH2O + 2S+ H2O營養(yǎng)和培養(yǎng)基第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求

20、微生物的營養(yǎng)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型2光能有機(jī)異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）光能有機(jī)異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能不能以以CO2為主要或唯一的為主要或唯一的碳源碳源；以以有機(jī)物有機(jī)物作為作為供氫體供氫體，利用光能將，利用光能將CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)；還原為細(xì)胞物質(zhì)；在生長時大多數(shù)需要在生長時大多數(shù)需要外源的生長因子外源的生長因子；例如，例如，紅螺菌屬紅螺菌屬中的一些細(xì)菌能利用異丙醇作為供氫體，將中的一些細(xì)菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2 還原成細(xì)胞還原成細(xì)胞物質(zhì)，同時積累丙酮。物質(zhì)，同時積累丙酮。CHOH + CO2H3CH3C2光能光能光合色素光合色素2 CH3C0CH3 + CH2O

21、+ H2O營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型光能無機(jī)自養(yǎng)型光能無機(jī)自養(yǎng)型和和光能有機(jī)異養(yǎng)型光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物微生物可利用光能生長，在可利用光能生長，在地球早期生態(tài)環(huán)境的演化過程地球早期生態(tài)環(huán)境的演化過程中起重要作用。中起重要作用。（P 84 倒數(shù)第一段）倒數(shù)第一段）營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型3化能無機(jī)自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）化能無機(jī)自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需要的能量來自生長所需要的能量來自無機(jī)物氧化無機(jī)物氧化過程中放出的過程中放出的化學(xué)能化學(xué)能；以以CO2或或

22、碳酸鹽碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長時，利用作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長時，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或或NO2-等等無機(jī)物無機(jī)物作為作為電子供體電子供體使使CO2還原成細(xì)胞物質(zhì)還原成細(xì)胞物質(zhì)?；軣o機(jī)自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全沒有有機(jī)物及無光的化能無機(jī)自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全沒有有機(jī)物及無光的環(huán)境中生長。環(huán)境中生長。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中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)；參與地球物質(zhì)循環(huán)；營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型4化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）生長所需

23、要的能量均來自生長所需要的能量均來自有機(jī)物氧化有機(jī)物氧化過程中放出的過程中放出的化學(xué)能化學(xué)能；生長所需要的生長所需要的碳源碳源主要是一些主要是一些有機(jī)化合物有機(jī)化合物， 如淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)酸等。如淀粉、糖類、纖維素、有機(jī)酸等。有機(jī)物通常既是碳源也是能源；有機(jī)物通常既是碳源也是能源；大多數(shù)細(xì)菌、真菌、原生動物大多數(shù)細(xì)菌、真菌、原生動物都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；所有所有致病微生物致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物； （P 85 第一段）第一段）營養(yǎng)和培養(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)要求三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類

24、型4化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）腐生型腐生型(metatrophy)：可利用無生命的有機(jī)物可利用無生命的有機(jī)物（如動植物尸體和殘體）（如動植物尸體和殘體）作為碳源；作為碳源； (P 85 第一段）第一段）寄生型寄生型(paratrophy)：寄生在活的寄主機(jī)體內(nèi)吸取營養(yǎng)物質(zhì)，離開寄主就不能生存；寄生在活的寄主機(jī)體內(nèi)吸取營養(yǎng)物質(zhì)，離開寄主就不能生存； (P 85 第一段）第一段）在腐生型和寄生型之間還存在中間類型：在腐生型和寄生型之間還存在中間類型： （P 85 第一段）第一段） 兼性腐生型兼性腐生型(facultive metatrophy)； 兼性寄生型兼性寄生型

25、(facultive paratrophy)；營養(yǎng)和培養(yǎng)基三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型不同營養(yǎng)類型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（P85 第第3大段）大段）：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CO2；自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；自養(yǎng)型微生物也并非不能利用有機(jī)物進(jìn)行生長；有些微生物在不同生長條件下生長時，其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變；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(xì)菌例如紫色非硫細(xì)菌(purple nonsulphur bacteria)：沒有有機(jī)物時，同化沒有有機(jī)物時，同化CO2， 為為自養(yǎng)型微

26、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)型微生物；異養(yǎng)型微生物；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)型微生物；光能營養(yǎng)型微生物；黑暗與好氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長，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， 為為化能營養(yǎng)型微生物；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(yīng)能力微生物營養(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)能力營養(yǎng)和培養(yǎng)基三、微生物的營養(yǎng)類型三、微生物的營養(yǎng)類型第一節(jié)第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)要求5營養(yǎng)缺陷型

27、營養(yǎng)缺陷型某些菌株發(fā)生某些菌株發(fā)生突變突變（自然突變或人工誘變）（自然突變或人工誘變）后，失去合成某種后，失去合成某種(或某些或某些)對該菌株生長必對該菌株生長必不可少的物質(zhì)不可少的物質(zhì)（通常是生長因子如氨基酸、維生素）（通常是生長因子如氨基酸、維生素）的能力，必須從外界環(huán)境獲得該物的能力，必須從外界環(huán)境獲得該物質(zhì)才能生長繁殖，這種突變型菌株稱為質(zhì)才能生長繁殖，這種突變型菌株稱為營養(yǎng)缺陷型（營養(yǎng)缺陷型（auxotroph），相應(yīng)的野生型菌株，相應(yīng)的野生型菌株稱為稱為原養(yǎng)型（原養(yǎng)型（prototroph）。 經(jīng)常用來進(jìn)行微生物遺傳學(xué)方面的研究。經(jīng)常用來進(jìn)行微生物遺傳學(xué)方面的研究。 （P85 第第

28、2大段）大段）微生物生長需要的生長因子與營養(yǎng)缺陷型之間的關(guān)系？微生物生長需要的生長因子與營養(yǎng)缺陷型之間的關(guān)系？營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進(jìn)行研究和利用工作的基礎(chǔ)培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進(jìn)行研究和利用工作的基礎(chǔ)培養(yǎng)基培養(yǎng)基：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)。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)。 （P 85 倒數(shù)第二大段）倒數(shù)第二大段）任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物生長所需要六大營養(yǎng)要素（P80 84）：碳源、氮源、無機(jī)鹽、能源、生長因子、水碳源、氮源、無機(jī)鹽、能源、生長因子、

29、水（參見（參見P85）任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進(jìn)行滅菌處理任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進(jìn)行滅菌處理（P88 第第3大段）大段）；常規(guī)高壓蒸汽滅菌：常規(guī)高壓蒸汽滅菌： 1.05kg/cm2,121.3（15磅）磅）15-30分鐘；分鐘；0.56kg/cm2,112.6 （8磅磅）15-30分鐘分鐘某些成分進(jìn)行分別滅菌；某些成分進(jìn)行分別滅菌；過濾除菌過濾除菌；營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（參見（參見P85）一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法在微生物學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中，配制合適的培養(yǎng)基是一項最基本的要求。在微生物學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中，配制合適的培養(yǎng)基是一項最

30、基本的要求。1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)2、營養(yǎng)物的濃度及配比合適、營養(yǎng)物的濃度及配比合適3、物理、化學(xué)條件適宜、物理、化學(xué)條件適宜4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、經(jīng)濟(jì)節(jié)約5、精心設(shè)計、試驗比較、精心設(shè)計、試驗比較營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法1、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)培養(yǎng)不同的微生物不同的微生物應(yīng)根據(jù)其特點采用應(yīng)根據(jù)其特點采用不同的培養(yǎng)條件不同的培養(yǎng)條件；培養(yǎng)目的不同，原料的選擇和配比不同；培養(yǎng)目的不同，原料的選擇和配比不同；實驗室的常用培養(yǎng)基：實驗室的常用培養(yǎng)基：細(xì)菌：細(xì)菌： 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或簡稱普通肉湯培養(yǎng)基）；牛肉膏蛋

31、白胨培養(yǎng)基（或簡稱普通肉湯培養(yǎng)基）；放線菌：放線菌：高氏高氏1號合成培養(yǎng)基培養(yǎng)；號合成培養(yǎng)基培養(yǎng)；酵母菌：酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基；麥芽汁培養(yǎng)基；霉菌：霉菌： 查氏合成培養(yǎng)基；查氏合成培養(yǎng)基；例如枯草芽胞桿菌：例如枯草芽胞桿菌：一般培養(yǎng)：一般培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基；基礎(chǔ)培養(yǎng)基；觀察芽胞：觀察芽胞：生胞子培養(yǎng)基；生胞子培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；以玉米粉、黃豆餅粉為主的產(chǎn)酶培養(yǎng)基；成份成份 氧化硫硫氧化硫硫 大腸桿菌大腸桿菌 牛肉膏蛋牛肉膏蛋 高氏一號高氏一號 查氏合成查氏合成 LB LB 主要主要 桿菌培

32、養(yǎng)基桿菌培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 白胨培養(yǎng)基白胨培養(yǎng)基 合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 作用作用牛肉膏牛肉膏 5 5 碳源碳源（能源）（能源） 、氮源氮源、 無機(jī)鹽無機(jī)鹽、生長因子生長因子蛋白胨蛋白胨 10 10 10 10 氮源氮源、碳源碳源（能源）（能源） 、生長因子生長因子酵母浸膏酵母浸膏 5 5 生長因子生長因子、氮源氮源、碳源碳源（能源）（能源）葡萄糖葡萄糖 5 5 碳源碳源（能源）（能源）蔗糖蔗糖 30 30 碳源碳源（能源）（能源）可溶性淀粉可溶性淀粉 20 20 碳源碳源（能源）（能源）CO2 （來自空氣）（來自空氣） 碳源碳源（NH4）2SO4 0.4 氮源氮源

33、、無機(jī)鹽無機(jī)鹽NH4H2PO4 1 氮源氮源、無機(jī)鹽無機(jī)鹽KNO3 1 氮源氮源、無機(jī)鹽無機(jī)鹽NaNO3 3 氮源氮源、無機(jī)鹽無機(jī)鹽MgSO47H7H2 2O 0.5 O 0.5 0 0. .2 2 0 0. .5 5 0 0. .5 5 無機(jī)鹽無機(jī)鹽FeSO4 0.01 0.01 0.01 無機(jī)鹽無機(jī)鹽KH2PO4 4 無機(jī)鹽無機(jī)鹽K2HPO4 1 0.5 1 無機(jī)鹽無機(jī)鹽NaCl 5 5 0.5 10 無機(jī)鹽無機(jī)鹽KCl 0.5 無機(jī)鹽無機(jī)鹽CaCl2 0.25 無機(jī)鹽無機(jī)鹽S 10 能源能源H2O 1000 1000 1000 1000 1000 1000 溶劑溶劑pH 7.0 7.0-

34、7.2 7.0-7.2 7.2-7.4 自然自然 7.0滅菌條件滅菌條件 12120分分 11230分分 12120分分 12120分分 12120分分 12120分分（參見（參見P85）實驗室一般培養(yǎng)：實驗室一般培養(yǎng)：普通常用培養(yǎng)基普通常用培養(yǎng)基；遺傳研究：遺傳研究：成分清楚的合成培養(yǎng)基成分清楚的合成培養(yǎng)基；生理、代謝研究：選用相應(yīng)的培養(yǎng)基配方；生理、代謝研究：選用相應(yīng)的培養(yǎng)基配方；營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法2、營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適、營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)的濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間的配比適宜

35、；高濃度糖類物質(zhì)、無機(jī)鹽、重金屬離子等不僅不能高濃度糖類物質(zhì)、無機(jī)鹽、重金屬離子等不僅不能維持和促進(jìn)微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。維持和促進(jìn)微生物的生長，反而起到抑制或殺菌作用。（P87 第第2大段）大段）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繁殖和(或或)代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比代謝產(chǎn)物的形成和積累，其中碳氮比(C/N)的影響較大。的影響較大。（P87 第第2大段）大段）發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：碳氮比為碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；碳氮比為碳

36、氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。（參見（參見P87）營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法3、物理化學(xué)條件適宜、物理化學(xué)條件適宜pH；氧化還原電位；氧化還原電位；營養(yǎng)和培養(yǎng)基3、物理化學(xué)條件適宜、物理化學(xué)條件適宜1）pH培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型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。微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。（P87 第第3大段）大段）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：pH77.5 酵母菌和霉菌：

37、酵母菌和霉菌：pH4.56范圍內(nèi)生長范圍內(nèi)生長 為了維持培養(yǎng)基為了維持培養(yǎng)基pH的相對恒定，通常在培養(yǎng)基中加入的相對恒定，通常在培養(yǎng)基中加入pH緩沖劑，緩沖劑，或在進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時補(bǔ)加酸、堿?；蛟谶M(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時補(bǔ)加酸、堿。（P87 第第3大段）大段）營養(yǎng)和培養(yǎng)基3、物理化學(xué)條件適宜、物理化學(xué)條件適宜2）氧化還原電位）氧化還原電位（參見（參見P87）又稱氧化還原電勢（又稱氧化還原電勢（redox potential），），是度量某氧化還原系統(tǒng)中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(biāo)，其單位是的還原劑釋放電子或氧化劑接受電子趨勢的一種指標(biāo)，其單位是V（伏）或伏）或mV（

38、毫伏）。毫伏）。正如微生物與正如微生物與pH的關(guān)系一樣，不同類型微生物生長對的關(guān)系一樣，不同類型微生物生長對氧化還原電位氧化還原電位()的要求不同的要求不同好氧性微生物：好氧性微生物： +0.1伏伏以上時可正常生長以上時可正常生長,以以+0.3+0.4伏伏為宜；為宜；厭氧性微生物：厭氧性微生物： 低于低于+0.1伏伏條件下生長；條件下生長；兼性厭氧微生物：兼性厭氧微生物： +0.1伏伏以上時進(jìn)行好氧呼吸以上時進(jìn)行好氧呼吸, +0.1伏伏以下時進(jìn)行發(fā)酵。以下時進(jìn)行發(fā)酵。 （P 88 第第1大段）大段）營養(yǎng)和培養(yǎng)基3、物理化學(xué)條件適宜、物理化學(xué)條件適宜2）氧化還原電位）氧化還原電位（參見（參見P8

39、5） 氧化還原電位與氧化還原電位與氧分壓氧分壓和和pH有關(guān)，也受某些微生物代謝產(chǎn)物有關(guān)，也受某些微生物代謝產(chǎn)物（培養(yǎng)基成分）（培養(yǎng)基成分）的影響的影響 （P 88 第第1大段）大段）增加通氣量增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加提高培養(yǎng)基的氧分壓，或加入氧化劑，從而增加值；值；反之，反之，煮沸驅(qū)氧后將培養(yǎng)基與空氣隔絕煮沸驅(qū)氧后將培養(yǎng)基與空氣隔絕，以及，以及在培養(yǎng)基中加入抗壞血酸（在培養(yǎng)基中加入抗壞血酸（0.1%）、硫化氫）、硫化氫(0.025%)、半胱氨酸、半胱氨酸(0.05%)、谷胱甘肽、谷胱甘肽、二硫蘇糖醇、庖肉等還原性物質(zhì)可降低二硫蘇糖

40、醇、庖肉等還原性物質(zhì)可降低值。值。 （P 88 第第1大段）大段）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(jìn)行間接測定培養(yǎng)基中加入氧化還原指示劑刃天青可對氧化還原電位進(jìn)行間接測定營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、經(jīng)濟(jì)節(jié)約（參見（參見P88 第第2大段）大段）配制培養(yǎng)基時應(yīng)配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份作為培養(yǎng)基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以以降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本。（P88第第2大段）大段）以粗代精以粗代精以以“野野”代代“家家”以廢代好以廢代好以簡代繁以簡代

41、繁對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)更加完全，效果更好。對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)更加完全，效果更好。而且在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)約。而且在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)約。以野生植物原料代替栽培植物原料以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)都是富含淀粉質(zhì)的野生植物，可以部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵的碳源。酵的碳源。以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易污染環(huán)境的廢棄物作為培養(yǎng)微生物的原料。以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易污染環(huán)境的廢棄物作為培養(yǎng)微生物的原料。例如，例如，糖蜜糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液制糖工業(yè)中含有蔗糖的廢液)、乳清乳清(乳制品工業(yè)中含有乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液乳

42、糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。等都可作為培養(yǎng)基的原料。工業(yè)上的甲烷發(fā)酵主要利用工業(yè)上的甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣廢水、廢渣作原料作原料,在我國農(nóng)村，已推廣利用糞便及禾草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷作為燃料。在我國農(nóng)村，已推廣利用糞便及禾草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷作為燃料。另外另外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原料。等都是常用的發(fā)酵工業(yè)原

43、料。某制藥廠改進(jìn)鏈霉素發(fā)酵液中的原有配方，設(shè)法減去某制藥廠改進(jìn)鏈霉素發(fā)酵液中的原有配方，設(shè)法減去30-50%的的黃豆餅粉、黃豆餅粉、25%的葡萄糖和的葡萄糖和20%硫酸銨，結(jié)果反而提高了產(chǎn)量。硫酸銨，結(jié)果反而提高了產(chǎn)量。營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、經(jīng)濟(jì)節(jié)約（參見（參見P85）配制培養(yǎng)基時應(yīng)配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份作為培養(yǎng)基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以以降低生產(chǎn)成本降低生產(chǎn)成本。以粗代精以粗代精以以“野野”代代“家家”以廢代好以廢代好以簡代繁以簡代繁以烴代糧

44、以烴代糧以纖代糖以纖代糖以無機(jī)氮代蛋白以無機(jī)氮代蛋白以石油或天然氣副產(chǎn)品代替糖質(zhì)原料來培養(yǎng)微生物。以石油或天然氣副產(chǎn)品代替糖質(zhì)原料來培養(yǎng)微生物。生產(chǎn)石油蛋白生產(chǎn)石油蛋白將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高的高級醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和若干合成物；化工產(chǎn)品和若干合成物；對石油產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行改良，如脫硫、脫蠟等。對石油產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行改良，如脫硫、脫蠟等。開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。將大量的開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富的可再生資源。將大量的纖維素纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料

45、、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類的食品及飲料。食品及飲料。以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類以大氣氮、銨鹽、硝酸鹽或尿素等一類非蛋白質(zhì)或非氨基酸廉價非蛋白質(zhì)或非氨基酸廉價原料原料用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮用作發(fā)酵培養(yǎng)基的原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。營養(yǎng)和培養(yǎng)基一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法5、精心設(shè)計、試驗比較、精心設(shè)計、試驗比較進(jìn)行生態(tài)模擬，研究某種微生物的培養(yǎng)條件；進(jìn)行生態(tài)模擬，研究某種微生物的培養(yǎng)條件；文獻(xiàn)查閱，設(shè)計特定微生物的培養(yǎng)基配方；文獻(xiàn)查閱，設(shè)計特定微生物的培養(yǎng)基配方；試驗比

46、較，確定特定微生物的最佳培養(yǎng)條件；試驗比較，確定特定微生物的最佳培養(yǎng)條件；營養(yǎng)和培養(yǎng)基編號玉米粉(%)豆餅粉(%)麩皮(%)酶活力（U/ml）40h45h50h55h143011342.513880.313794.413712.5253.5012835.614560.314642.214231.7364013341.215783.915654.215321.7474.5013213.715568.315123.614892.35430.511789.314553.214236.714111.2643112642.815107.615021.314972.37431.2511137.914236

47、.914100.813932.58431.510782.713453.813657.913697.3不同培養(yǎng)基對不同培養(yǎng)基對L106產(chǎn)蛋白酶的影響產(chǎn)蛋白酶的影響 營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（參見（參見P88）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用1按成份不同劃分按成份不同劃分天然培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基(complex medium)以化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物組成以化學(xué)成分還不清楚或化學(xué)成分不恒定的天然有機(jī)物組成（P88 倒數(shù)第倒數(shù)第2段）段）合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基(synthetic medium)是由化學(xué)成份完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，也稱化學(xué)限定培養(yǎng)基是由

48、化學(xué)成份完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基，也稱化學(xué)限定培養(yǎng)基(chemically defined medium) （p89 第第1大段）大段）營營養(yǎng)養(yǎng)物物質(zhì)質(zhì) 來來源源 主主要要成成份份牛牛肉肉浸浸膏膏 瘦瘦牛牛肉肉組組織織浸浸出出汁汁濃濃縮縮而而 富富含含水水溶溶性性碳碳水水化化合合物物、有有機(jī)機(jī) 成成的的膏膏狀狀物物質(zhì)質(zhì) 氮氮化化合合物物、維維生生素素、鹽鹽等等蛋蛋白白胨胨 將將肉肉、酪酪素素或或明明膠膠用用酸酸或或 富富含含有有機(jī)機(jī)氮氮化化合合物物、也也含含有有一一 蛋蛋白白酶酶水水解解后后干干燥燥而而成成的的 些些維維生生素素和和碳碳水水化化合合物物 粉粉末末狀狀物物質(zhì)質(zhì)酵酵母母浸浸膏

49、膏 酵酵母母細(xì)細(xì)胞胞的的水水溶溶性性提提取取物物 富富含含B B類類維維生生素素, ,也也含含有有有有機(jī)機(jī)氮氮 濃濃縮縮而而成成的的膏膏狀狀物物質(zhì)質(zhì) 化化合合物物和和碳碳水水化化合合物物營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（參見（參見P89）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用2根據(jù)物理狀態(tài)劃分根據(jù)物理狀態(tài)劃分固體培養(yǎng)基；固體培養(yǎng)基；半固體培養(yǎng)基；半固體培養(yǎng)基；液體培養(yǎng)基；液體培養(yǎng)基；營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（參見（參見P91）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分按用途劃分1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基）基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimum medium)在一定條件下含有某種

50、微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基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（p91 第二大段）第二大段）牛肉膏、蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基？牛肉膏、蛋白胨培養(yǎng)基是最常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基？（p91 第二大段）第二大段）營養(yǎng)和培養(yǎng)基第二節(jié)第二節(jié) 培養(yǎng)基培養(yǎng)基（參見（參見P91）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分按用途劃分1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基）基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimum medium)在一定條件下含有某種微生物在一定條件下含有某種微生物原養(yǎng)型菌株原養(yǎng)型菌株生長繁殖所需的生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基2）完全培養(yǎng)基）完全培養(yǎng)基(com

51、plete medium)在一定條件下含有某種微生物在一定條件下含有某種微生物所有所有營養(yǎng)缺陷突變菌株營養(yǎng)缺陷突變菌株生長繁殖生長繁殖所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基所需的所有營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基就是枯草芽胞桿菌等的完全培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基就是枯草芽胞桿菌等的完全培養(yǎng)基營養(yǎng)和培養(yǎng)基（參見（參見P91）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分按用途劃分3）加富培養(yǎng)基）加富培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基（enrichment medium） 在普通培養(yǎng)基（如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基）中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的一類營在普通培養(yǎng)基（如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基）中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成的

52、一類營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。 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)需要需要含有血液的加富培養(yǎng)基。含有血液的加富培養(yǎng)基。（p91 第第3大段）大段） 根據(jù)待分離微生物的特點設(shè)計的培養(yǎng)基，用于從環(huán)境中富集和分離根據(jù)待分離微生物的特點設(shè)計的培養(yǎng)基，用于從環(huán)境中富集和分離某種微生物。某種微生物。（目的微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長速度快，并逐漸富

53、集而（目的微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長速度快，并逐漸富集而占優(yōu)勢，從而容易達(dá)到分離該種微生物的目的。）占優(yōu)勢，從而容易達(dá)到分離該種微生物的目的。）（第二章中的富集培養(yǎng)概念）（第二章中的富集培養(yǎng)概念）營養(yǎng)和培養(yǎng)基（參見（參見P91）二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分按用途劃分4）鑒別培養(yǎng)基）鑒別培養(yǎng)基(differential medium)5）選擇培養(yǎng)基）選擇培養(yǎng)基(selective medium)用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化，特殊化學(xué)物質(zhì)發(fā)生特定的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征性變化

54、，根據(jù)這種特征性變化根據(jù)這種特征性變化,可將該種微生物與其他微生物區(qū)分開來?？蓪⒃摲N微生物與其他微生物區(qū)分開來。（p91 倒數(shù)第倒數(shù)第2大段）大段）用于將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養(yǎng)基用于將某種或某類微生物從混雜的微生物群體中分離出來的培養(yǎng)基根據(jù)不同種類微生物的特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)的敏感性不根據(jù)不同種類微生物的特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)的敏感性不同，在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要同，在培養(yǎng)基中加入相應(yīng)的特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要的微生物的生長，有利于所需微生物的生長。的微生物的生長，有利于所需微生物的生長。（p91 倒數(shù)第倒數(shù)第1

55、大段大段p92第第1段）段）營養(yǎng)和培養(yǎng)基4）鑒別培養(yǎng)基）鑒別培養(yǎng)基(differential medium)培培養(yǎng)養(yǎng)基基名名稱稱 加加入入化化學(xué)學(xué)物物質(zhì)質(zhì) 微微生生物物代代謝謝產(chǎn)產(chǎn)物物 培培養(yǎng)養(yǎng)基基特特征征性性變變化化 主主要要用用途途酪酪素素培培養(yǎng)養(yǎng)基基 酪酪素素 胞胞外外蛋蛋白白酶酶 蛋蛋白白水水解解圈圈 鑒鑒別別產(chǎn)產(chǎn)蛋蛋白白酶酶菌菌株株明明膠膠培培養(yǎng)養(yǎng)基基 明明膠膠 胞胞外外蛋蛋白白酶酶 明明膠膠液液化化 鑒鑒別別產(chǎn)產(chǎn)蛋蛋白白酶酶菌菌株株油油脂脂培培養(yǎng)養(yǎng)基基 食食用用油油、土土溫溫、 胞胞外外脂脂肪肪酶酶 由由淡淡紅紅色色變變成成深深紅紅色色 鑒鑒別別產(chǎn)產(chǎn)脂脂肪肪酶酶菌菌株株 中中性性紅

56、紅指指示示劑劑淀淀粉粉培培養(yǎng)養(yǎng)基基 可可溶溶性性淀淀粉粉 胞胞外外淀淀粉粉酶酶 淀淀粉粉水水解解圈圈 鑒鑒別別產(chǎn)產(chǎn)淀淀粉粉酶酶菌菌株株H2S試試驗驗培培養(yǎng)養(yǎng)基基 醋醋酸酸鉛鉛 H2S 產(chǎn)產(chǎn)生生黑黑色色沉沉淀淀 鑒鑒別別產(chǎn)產(chǎn)H2S菌菌株株糖糖發(fā)發(fā)酵酵培培養(yǎng)養(yǎng)基基 溴溴甲甲酚酚紫紫 乳乳酸酸、醋醋酸酸、丙丙酸酸等等 由由紫紫色色變變成成黃黃色色 鑒鑒別別腸腸道道細(xì)細(xì)菌菌遠(yuǎn)遠(yuǎn)藤藤氏氏培培養(yǎng)養(yǎng)基基 堿堿性性復(fù)復(fù)紅紅、亞亞硫硫酸酸鈉鈉 酸酸、乙乙醛醛 帶帶金金屬屬光光澤澤深深紅紅色色菌菌落落 鑒鑒別別水水中中大大腸腸菌菌群群伊伊紅紅美美藍(lán)藍(lán)培培養(yǎng)養(yǎng)基基 伊伊紅紅、美美藍(lán)藍(lán) 酸酸 帶帶金金屬屬光光澤澤深深

57、紫紫色色菌菌落落 鑒鑒別別水水中中大大腸腸菌菌群群（參見（參見P91表表413）營養(yǎng)和培養(yǎng)基Eosin methylene blue (EMB), which is differential for lactose and sucrose fermenters. 營養(yǎng)和培養(yǎng)基MacConkey (MCK), which is differential for lactose fermentation. Neutral red dye (which stains microbes fermenting lactose), 營養(yǎng)和培養(yǎng)基MacConkey agar Acting as a visu

58、al pH indicator(Neutral red dye ), the agar distinguishes those Gram-negative bacteria that can ferment the sugar lactose (Lac+) from those that cannot (Lac-). By utilizing the lactose available in the medium, Lac+ bacteria such as E. coli and Klebsiella will produce acid, which lowers the pH of the

59、 agar below 6.8 and results in the appearance of red/pink colonies. Non-Lactose fermenting bacteria such as Salmonella and Shigella cannot utilize lactose, and will use peptone instead. This forms ammonia, which raises the pH of the agar, and leads to the formation of white/colorless colonies.營養(yǎng)和培養(yǎng)基5）選擇培養(yǎng)基）選擇培養(yǎng)基(selective medium)營養(yǎng)和培養(yǎng)基5）選擇培養(yǎng)基）選擇培養(yǎng)基(selective medium)營養(yǎng)和培養(yǎng)基第三節(jié)第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞細(xì)菌如何吃比其細(xì)胞體積大的細(xì)菌如何吃比其細(xì)胞體積大的“食物食物”