復(fù)旦大學(xué)微生物學(xué)課件7-微生物的營養(yǎng)

1、第四章 微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)基1微生物學(xué) 營養(yǎng)(Nutrition)最基本生理功能：從外界攝取能量和物質(zhì)滿足生物體正常生長和繁殖需要（動詞）是生命體活動的始點為生命活動提供物質(zhì)基礎(chǔ) 營養(yǎng)物（Nutrient)廣譜性：包括物質(zhì)和光輻射能等功能性：供物質(zhì)、能量、代謝調(diào)節(jié)物和必要的生理環(huán)境營養(yǎng)與營養(yǎng)物研究微生物營養(yǎng)的重要性研究的基礎(chǔ) ：是開發(fā)和研究微生物的基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)：篩選微生物培養(yǎng)基的理論依據(jù)實踐的必須：為生產(chǎn)實踐提供經(jīng)濟(jì)、節(jié)約 和高效益的應(yīng)用培養(yǎng)基。1、厭氧古生菌121，僅以Fe3+為電子受體，成功分離該菌的關(guān)鍵；2、一株古生菌利用氣體H2和CO2為生長底物，培養(yǎng)時需要高壓來增強(qiáng)氣體溶解度，促進(jìn)

2、該菌生長才能成功分離。硫細(xì)菌(sulfur bacteria)硫元素；鐵細(xì)菌(iron bacteria)鐵元素；海洋細(xì)菌(marine bacteria)鈉、氯等元素；硅藻(Diatom)硅酸構(gòu)建富含(SiO2)n的細(xì)胞壁。微生物細(xì)胞的化學(xué)元素的比例常因微生物種類的不同有差異A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of PhosphorusFelisa Wolfe-Simon, et al.Science 3 June 2011: Vol. 332 no. 6034 pp. 1163-1166“食砷”細(xì)菌風(fēng)波2010年12月 NA

3、SA 宣布發(fā)現(xiàn)食神細(xì)菌。但2012年10月，以色列魏茲曼科學(xué)院宣布：強(qiáng)悍細(xì)菌只是過濾砷元素 并非“砷基生命”/a/20121006/000020.htm， 2012，10，Science 發(fā)表本章內(nèi)容： 第一、二節(jié) 微生物的營養(yǎng)要素及營養(yǎng)類型（微生物們需要吃什么？）第三節(jié) 營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式（微生物們是怎樣吃東西的）第四節(jié) 培養(yǎng)基（如何給微生物們做飯）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：6第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求一、微生物細(xì)胞的化學(xué)組成微生物細(xì)胞水：70%-90%干物質(zhì)有機(jī)物：蛋白質(zhì)、糖、脂、核酸、 維生素等及其降

4、解產(chǎn)物 無機(jī)物（鹽）微生物、動物、植物之間存在“營養(yǎng)需求上的統(tǒng)一性”細(xì)胞化學(xué)元素組成：主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵等；微量元素：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。元素水平上需要20種左右7二、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8第一節(jié) 微生物的營養(yǎng)要求（一）碳源與碳源譜碳源：提供碳元素（碳架）的營養(yǎng)源。碳源譜：從微生物整體來看，碳源的范圍類型元素水平化合物水平 培養(yǎng)基原料水平有機(jī)碳CHONX復(fù)雜蛋白質(zhì)、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生餅粉等CHON多數(shù)氨基酸、簡單蛋白質(zhì)等一般氨基酸、明膠等CHO糖、有機(jī)酸、醇、脂質(zhì)等葡萄糖、蔗糖、糖蜜、各種淀粉等CH烴類

5、天然氣、石油及其不同餾分、石蠟油等無機(jī)碳C(?)COCO2CO2COXNaHCO3NaHCO3、CaCO3、白堊等9微生物碳源譜特點2個類型： 有機(jī)碳源（異養(yǎng)微生物，種數(shù)多） 無機(jī)碳源（自養(yǎng)微生物，種數(shù)少）譜廣： 碳源譜很廣 動、植物界的總和，除C以外。最佳碳源：為 C H O 型有機(jī)物。雙功能 C： 異養(yǎng)菌的碳源等于能源， 碳源常是雙功能營養(yǎng)物利用差異： 微生物間利用碳源譜能力差異大。例如， 假單胞桿菌屬的某些菌能利用90多種碳源物質(zhì)； 甲烷氧化菌只能利用甲烷、甲酸和甲醇幾種； 產(chǎn)甲烷菌僅能利用CO2和少數(shù)1C或2C化合物。10酚、氰化物等有毒物質(zhì)對人類有毒的物質(zhì)，例如，酚、氰化物等某些微生

6、物，例如，諾卡氏菌和一些霉菌等美味佳肴微生物清除“三廢”致病菌的碳源特點要求高：必須利用各種有機(jī)營養(yǎng)物為碳源需血清：不少種類致病菌需動物血清、組織或宿主自身作為培養(yǎng)基供 CO2：有些種類常需要提供10%（V/V）CO2 才能長好如生長在動物血清、組織或腸道中的致病菌（沙門氏菌 、李斯特菌等） 。（二）氮源與氮源譜氮源：提供氮元素，構(gòu)成蛋白質(zhì)與核酸的主要元素。13微生物氮源譜特點類型：無機(jī)氮源、有機(jī)氮源兩類。譜廣：氮源廣（比動、植物）（固氮菌、根瘤菌和藍(lán)細(xì)菌等可以利用 N2）最適氮源：最適氮源序列為：NCHO N H N O N 常用的有機(jī)氮源：牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、餅粕粉、蠶蛹粉以是否需要現(xiàn)

7、成的aa為氮源，將生物分為：氨基酸異養(yǎng)型生物：利用現(xiàn)成氨基酸為氮源的生物：動物，多數(shù)異養(yǎng)微生物氨基酸自養(yǎng)型生物：利用外界簡單無機(jī)氮源合成自身所需氨基酸：綠色植物和一些微生物（E.coli，釀酒酵母、多數(shù)放線菌和真菌）14 固氮型 利用空氣氮合成氨為菌體吸收；自養(yǎng)型： 無機(jī)合成型 利用NH4+和NO3- 合成自身菌體蛋白； 有機(jī)型 則利用尿素為自身的氮源。氨基酸自養(yǎng)型微生物的重要性應(yīng)用：利用氨基酸自養(yǎng)型微生物生產(chǎn)有用氨基酸及單細(xì)胞蛋白質(zhì)（SCP），供氨基酸自養(yǎng)型生物食用。什么是SCP？15單細(xì)胞蛋白(Single Cell Protein,SCP)也叫微生物蛋白,是利用單細(xì)胞生產(chǎn)的蛋白，它是利用

8、各種基質(zhì)(許多工農(nóng)業(yè)廢料及石油廢料)大規(guī)模人工培養(yǎng)細(xì)菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合細(xì)菌等微生物菌體而獲得的微生物蛋白，是現(xiàn)代飼料工業(yè)和食品工業(yè)中重要的蛋白來源。細(xì)胞和酵母利用甲醇、乙醇、甲烷和多鏈烷烴生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白(SCP)； 利用廢物中的許多物質(zhì)轉(zhuǎn)化為SCP，如稻秸、蔗渣、檸蒙酸廢料、果核、糖漿、動物糞便和污物等； 利用藻類(如小球藻、柵藻)生產(chǎn)SCP。生產(chǎn)SCP的微生物有酵母、非病原性細(xì)菌（如氫細(xì)菌、光合細(xì)菌等）、放線菌和真菌（霉菌）及藍(lán)細(xì)菌（小球藻、柵藻等）等，其中飼用酵母和藻類蛋白發(fā)展最快。（p54）16例外：硝化細(xì)菌，能利用NH3氧化獲得能量，NH3既是氮源又是能源。（見p125）氮源

9、物質(zhì)一般不提供能量！氮源功能：（1）構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì) （2）構(gòu)成代謝產(chǎn)物 （3）少數(shù)細(xì)菌可以銨鹽、硝酸鹽等氮源為能源17（三）無機(jī)鹽定義及類型定義：為微生物提供除碳、氮以外的各種重要生物 必需元素營養(yǎng)物的統(tǒng)稱 大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na和Fe等 生長所需濃度在 10-310-4mol/L類型 微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo和 Co等 生長所需濃度在 10-610-8mol/L18無機(jī)鹽功能細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分(S、P、Ca、Mg、Fe 等)生理活性調(diào)節(jié)物(Na+-維持滲透壓；Mg2+ -酶激等)酶的激活劑(Cu 2+ 、Mn 2+ 、Zn 2+ )特殊分子結(jié)構(gòu)成分(Co、Mo) 還有 (W、

10、Se)大量元素微量元素化能自養(yǎng)菌的能源(S、Fe2+ 、NH4+ 、 NO2- 等)無氧呼吸的電子受體( NO2- /NO3- 、SO4 2-等)19無機(jī)鹽的提供方式大量元素： 加入有關(guān)化學(xué)試劑，如K2HPO4及MgSO4等微量元素：為一般化學(xué)試劑中含之及天然成分-水或玻璃器皿中雜質(zhì)等配置精細(xì)合成培養(yǎng)基要點清凈 ：所用玻璃器皿是硬質(zhì)的、試劑是高純度的。防污 ：配置中特別小心，防止其他有機(jī)物、 無機(jī)物污染。按序 ：依據(jù)需求一一加入無機(jī)元素，以作精細(xì)分析20eg:p101:合成的葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基成分（E.coli等）； 培養(yǎng)鏈霉菌的高氏一號。（四）生長因子(growth factor)定義定義要點

11、： 1.必須的：為某些微生物維持正常代謝必不可少 2.外來的：外界供給，生物體不能以簡單碳源和氮源自身合成 3.少量的：需要較少的一類有機(jī)物質(zhì)狹義與廣義生長因子： 狹義：僅指維生素類為人、動物與微生物所必需物 廣義： 還包括堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、 C4C6的分枝或直鏈脂肪酸,有時還將營養(yǎng)缺陷 突變株所需的氨基酸也可算在內(nèi)。21生長因子與碳源、氮源和能源有異，非一切微生物所必需。微生物按 生長因子 分類自養(yǎng)型： 不需要外界提供生長因子的稱生長因子自養(yǎng)型微生物異養(yǎng)型： 必需由外界提供生長因子才能正常生長的稱生長因子異養(yǎng)型 微生物，如乳酸菌、動物致病菌等生長因子過量合成型：自養(yǎng)型中一類能

12、大量合成且分泌與累積生長 因子的微生物 如杜氏鹽藻屬生產(chǎn)-胡蘿卜素；阿舒假囊酵母生產(chǎn)維生素B2 22生長因子的生理機(jī)能維生素 構(gòu)成酶的輔基、輔酶，參與氧化還原反應(yīng)等構(gòu)成酶輔基的前體物，參與轉(zhuǎn)移氨等反應(yīng)構(gòu)成酶輔酶的前體物，參與糖及脂肪的合成等甾醇：枝原體等膜的結(jié)構(gòu)成分脂肪酸：瘤胃微生物等氨基酸：營養(yǎng)缺陷型細(xì)菌的必需營養(yǎng)與生長因子23維生素及其功能維生素類物質(zhì)為微生物的狹義生長因子維生素類 轉(zhuǎn)移的對象 代 謝 功 能B1硫胺素 乙醛基 脫羧酶、轉(zhuǎn)醛酶、轉(zhuǎn)酮酶的輔基B2核黃素 氫、電子 FMN和FAD的前體等B5煙酸 氫、電子 NAD和NADP的前體等B6吡哆醇 氨基 轉(zhuǎn)氨、脫羧酶輔基等B12維生素

13、 羧基、甲基 鈷酰胺輔酶,參與一碳基傳遞等泛酸 ?；?輔酶A的前體等葉酸 甲基 參與一碳基轉(zhuǎn)遞等生物素(H) 羧基 羧化酶的輔基,CO2固定中作用24生長因子提供及測定法提供：添加富含生長因子的天然原料試驗，如酵母膏、玉米 漿、肝浸汁、麥芽汁或新鮮動、植物組織液等則成本低。鑒定：若須知某一生長因子異養(yǎng)型微生物需何類何種生長因子,則需作生長因子譜測定。酵母膏、玉米漿富含生長因子維生素類 11 種氨基酸類 18 種維生素類 5 種氨基酸類 15 種玉米漿Corn steep liquor酵母膏 yeast extract26復(fù)合維生素 (用于分離培養(yǎng)土壤和水生菌)維生素種類 含 量生物素 0.2m

14、g煙堿酸 2.0mgB1 1.0mgPABA 1.0mg泛酸 0.5mgB6 5.0mgB12 2.0mgH2O 100ml27（五）水-生命體的源泉最大營養(yǎng)物：生命體最基本的要素、需求量最大的營養(yǎng)物、含量可達(dá)細(xì)胞的7090%。 水功能：溶劑、 能維持生物大分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、參與各種生化反應(yīng)。 細(xì)菌約 80%營養(yǎng)體： 酵母約 75% 霉菌約 85%霉菌孢子：約 39%細(xì)菌芽孢：芽孢核心極低28（六）能源與能源譜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，稱為能源。29微生物能源特點 獨特類型：化能自養(yǎng)菌是生物界最獨特生物類型， 能利用一些還原態(tài)的無機(jī)物，例如, NH4+、NO2-、S、H

15、2S、H2和Fe2+等（p89/124） 單功能營養(yǎng)物：光輻射、CO2、N2等 營養(yǎng)物分類： 雙功能營養(yǎng)物： NH4+、純葡萄糖等 多功能營養(yǎng)物： 氨基酸 、牛肉膏、蛋白胨等30第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型 微生物營養(yǎng)類型的分類：依據(jù)主要營養(yǎng)要素能源、碳源和H供體劃分方法多樣，見p91，表4-331微生物的營養(yǎng)類型主要四類第二節(jié) 微生物的營養(yǎng)類型光能自養(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)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)物化能異養(yǎng)型：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)32按能源或氫供體的順序來表達(dá)自養(yǎng)微生物營

16、養(yǎng)及代謝特點 營養(yǎng)要素 營養(yǎng)物類型 能源： 輻射能 ( 如太陽光 ) 無機(jī)物，如：NH4+,NO2-,S,H2S,H2,Fe2+等 碳源： CO2 氮源： 無機(jī)氮 生長因子：不需要，即自養(yǎng)型或合成分泌型 代謝特點：含卡爾文循環(huán) （已發(fā)現(xiàn)多個新的CO2固定途徑）特點：不依賴有機(jī)物異養(yǎng)微生物營養(yǎng)要點：至少需提供一種量大的有機(jī)物才能滿足其正常營養(yǎng)需求其碳源、氫供體為有機(jī)物，能源則可利用氧化有機(jī)物或吸收日光能獲得特點：依賴有機(jī)物1光能無機(jī)自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）能以CO2為主要唯一或主要碳源；進(jìn)行光合作用獲取生長所需要的能量；以無機(jī)物如H2、H2S、H2O、S等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)

17、；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 作用，合成細(xì)胞物質(zhì)。紫硫細(xì)菌，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。CO2+ 2H2S光能光合色素 CH2O + 2S+ H2O352光能有機(jī)異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能以CO2為主要或唯一的碳源；以有機(jī)物作為供氫體，利用光能將CO2還原為細(xì)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(xì)菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2 還原成細(xì)胞物質(zhì)，同時積累丙酮。CHOH + CO2H3CH3C2光能光合色素2 CH3COCH3 + CH2O + H2O36光能無機(jī)自養(yǎng)型和光能有機(jī)異養(yǎng)型微生物可利用光能

18、生長，在地球早期生態(tài)環(huán)境的演化過程中起重要作用。373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無機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能；以CO2或碳酸鹽作為唯一或主要碳源進(jìn)行生長時，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等無機(jī)物作為電子供體使CO2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)；38394化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）生長所需要的能量均來自有機(jī)物氧化過程中放出的化學(xué)能；生長所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物， 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；大多數(shù)細(xì)菌、真菌、原生動物

19、都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物； 404化能有機(jī)異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）腐生型(metatrophy)：可利用無生命的有機(jī)物（如動植物尸體和殘體）作為碳源； (P 92 表4-3）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； (P 92 表4-3）在腐生型和寄生型之間還存在中間類型： （P 92 ） 兼性腐生型(facultive metatrophy)； 兼性寄生型(facultive paratrophy)；41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(jī)物進(jìn)行生長

20、；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(purple nonsulphur bacteria)：沒有有機(jī)物時，同化CO2， 為自養(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(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)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(yīng)能力425營養(yǎng)缺陷型某些菌株發(fā)生突變（自然突變或人工誘變）后，失去合成某種(或某些)對該菌株生長必不可少的物質(zhì)（通常是生長因子如氨基酸、維生素）的能力，必須從外界環(huán)境獲得該物質(zhì)才能生長繁殖，

21、這種突變型菌株稱為營養(yǎng)缺陷型（auxotroph），相應(yīng)的野生型菌株稱為原養(yǎng)型（prototroph）。 經(jīng)常用來進(jìn)行微生物遺傳學(xué)方面的研究。43未培養(yǎng)微生物現(xiàn)在方法能分離培養(yǎng)的微生物胞內(nèi))溶液中 會使細(xì)胞等細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象；低滲溶液：在低滲(胞外溶質(zhì)的滲透壓胞內(nèi))溶液中 會使細(xì)胞吸水膨脹、缺壁細(xì)胞會破裂。微生物進(jìn)化出的適應(yīng)滲透壓的特性-通過體內(nèi)糖原、PHB等大分子的合成與分解來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓。71aw水活度(Water activity)定義在微生物的培養(yǎng)環(huán)境中，其可利用自由水或游離水之量。表示法為：培養(yǎng)液的蒸汽壓/純水蒸汽壓 之比。 aw = p/p0 = ERH/100 (equ

22、ilibrium relative humidity，該溶液的相對百分濕度)72一、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 微生物生長繁殖aw范圍廣0.6 0.998間細(xì)菌： 一般為 aw 0.90-0.98，嗜鹽菌 aw 0.75酵母菌： 高滲酵母 aw 0.61-0.65霉菌： 一般為 aw 0.80-0.87 耐旱霉菌 aw 0.60-0.75 物品名 aw 物品名 aw純水 1.000 香腸 0.85人血 0.995 果漿 0.80鮮水果 0.98 咸魚 0.75海水 0.98 糖、干果 0.70糖醬.火腿 0.90 奶粉 0.20對防霉腐也重要！73一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原

23、則和方法3）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(biāo)，其單位是V（伏）或mV（毫伏）。不同類型微生物生長對氧化還原電位()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伏為宜；厭氧性微生物： 低于+0.1伏條件下生長；兼性厭氧微生物： +0.1伏以上時進(jìn)行好氧呼吸, +0.1伏以下時進(jìn)行發(fā)酵。 743、物理化學(xué)條件適宜一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法 氧化還原電位與氧分壓和pH有關(guān)，也受某些微生物代謝產(chǎn)物（培養(yǎng)基成分）的影響 增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提高培養(yǎng)基的氧分壓，或

24、加入氧化劑，從而增加值；反之，煮沸驅(qū)氧后將培養(yǎng)基與空氣隔絕，以及在培養(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、庖肉等還原性物質(zhì)可降低值。 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(jìn)行間接測定無氧微氧有氧75一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約盡量利用廉價且易于獲得的原料，特別是發(fā)酵工業(yè),以降低生產(chǎn)成本。以粗代精以“野”代“家”以廢代好以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等富含淀粉質(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。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，糖蜜(制糖工業(yè)中含

25、有蔗糖的廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖的廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖的亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基的原料。 工業(yè)上甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣作原料,農(nóng)村，利用糞便及禾草為原料發(fā)酵生產(chǎn)甲烷作為燃料。另外,大量的農(nóng)副產(chǎn)品或制品，如麩皮、米糠、玉米漿、酵母浸膏、酒糟、豆餅、花生餅、蛋白胨7677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%的黃豆餅粉、25%的葡萄糖和20%硫酸銨，結(jié)果反而提高了產(chǎn)量。以簡代繁4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡量利用廉價且易于獲得的原料作為培養(yǎng)基成份,特別是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。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

26、以烴代糧以無機(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。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)烷酸等對石油產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行改良，如脫硫、脫蠟等。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)或含氮的發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。78一、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，精心設(shè)計特定微生物的培養(yǎng)基配方；試驗比較，確定特定微生物的最佳培養(yǎng)條件；79編號玉米粉(%)豆餅粉(%)麩皮(%)酶活力（U/ml）40h45h50h55h143011342.513880.31

27、3794.413712.5253.5012835.614560.314642.214231.7364013341.215783.915654.215321.7474.5013213.715568.315123.614892.35430.511789.314553.214236.714111.2643112642.815107.615021.314972.37431.2511137.914236.914100.813932.58431.510782.713453.813657.913697.3不同培養(yǎng)基對L106產(chǎn)蛋白酶的影響 80二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用1按成份不同劃分天然培養(yǎng)基(complex

28、 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，如肉湯培養(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(chemically defined medium) ，如高氏一號是由部分化學(xué)試劑和某些天然成分配制而成的培養(yǎng)基，如馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基-真菌半合成培養(yǎng)基(semi-synthetic medium)81培養(yǎng)基：液體培養(yǎng)基；固體培養(yǎng)基；半固體培養(yǎng)基；固化劑柯赫的助手W Heese和他的夫人Fran Heese瓊脂2根據(jù)物理狀態(tài)劃分自學(xué)p101-10282二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimum me

29、dium)在一定條件下含有某種微生物原養(yǎng)型菌株生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基大腸桿菌葡萄糖銨鹽培養(yǎng)基83二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimum medium)在一定條件下含有某種微生物原養(yǎng)型菌株生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基2）完全培養(yǎng)基(complete medium)在一定條件下含有某種微生物所有營養(yǎng)缺陷突變菌株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)基就是枯草芽胞桿菌等的完全培養(yǎng)基84二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分3）選擇培養(yǎng)基(selective medium)根據(jù)微生物的特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N理化因素的抗性而設(shè)計。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。一種是：加富選擇培養(yǎng)基 投其所好！ 在普通培養(yǎng)基中加入某些特殊營養(yǎng)物質(zhì)，如血液、血清、酵母浸膏、動植物組織液等。如 含有血液的加富培養(yǎng)基可以富集百日咳博德氏菌 (Bordetella pertussis) 。 纖維素可以富集纖維素分解菌； 石蠟油可以富集分解石油的微生物。85二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分3）選擇培養(yǎng)基(selective medium)另一種是：抑制性選擇培養(yǎng)基 取其所抗！ 利用待分離對象對某種制菌物質(zhì)所特有的抗性，在培養(yǎng)基中加入該制菌物質(zhì)，抑制敏感菌，待分離菌趁機(jī)大量增殖。86二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用3按用途劃分8788二、