第五章 微生物的營(yíng)養(yǎng)和培養(yǎng)基

第五章

微生物的營(yíng)養(yǎng)編輯課件本章內(nèi)容第一節(jié)微生物的化學(xué)組成和營(yíng)養(yǎng)要求第四節(jié)培養(yǎng)基第三節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式第二節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型編輯課件—營(yíng)養(yǎng)是生命活動(dòng)的起點(diǎn)，是必需的物質(zhì)根底。

微生物的營(yíng)養(yǎng)過(guò)程為其生命活動(dòng)提供了物質(zhì)、能量、代謝調(diào)節(jié)物和必要的生理環(huán)境的保障。營(yíng)養(yǎng)(nutrition)：生物體從外部環(huán)境中攝取生命活動(dòng)必需的物質(zhì)和能量，以滿(mǎn)足正常生長(zhǎng)、繁殖和各種生理活動(dòng)之所需。廣義地說(shuō)，營(yíng)養(yǎng)是微生物獲得和利用營(yíng)養(yǎng)物的過(guò)程，是微生物維持和延續(xù)其生命形式的一種根本生理過(guò)程。營(yíng)養(yǎng)物(nitrient)：具有營(yíng)養(yǎng)功能的物質(zhì)和能量〔指光能——對(duì)微生物來(lái)說(shuō)〕編輯課件第一節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)要素1微生物菌體的化學(xué)組成——元素水平主要元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣等微量元素：鋅、錳、氯、鉬、硒、鈷、銅等占細(xì)胞干重的97%2微生物的營(yíng)養(yǎng)要素按照營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在菌體中的生理作用的不同，可以將它們分成六大類(lèi)：碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水編輯課件一碳源在微生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，能為其提供碳素營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的物質(zhì)稱(chēng)碳源。即，是用來(lái)構(gòu)建菌體物質(zhì)中或代謝產(chǎn)物中的碳素骨架的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。碳源譜有機(jī)碳C.H.O無(wú)機(jī)碳C.O,C.O.X異養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物從微生物的整體來(lái)看，可利用的碳源物質(zhì)的范圍稱(chēng)碳源譜。編輯課件對(duì)大多數(shù)異養(yǎng)菌來(lái)說(shuō)，其最適碳源是“C.H.O〞型碳源，其中：糖類(lèi)——最廣泛、最經(jīng)濟(jì)酸醇脂類(lèi)——次要糖類(lèi)中：?jiǎn)翁?gt;雙糖、多糖己糖>戊糖葡萄糖、果糖>半乳糖、甘露糖等淀粉>纖維素、幾丁質(zhì)等一般不把含蛋白質(zhì)、氨基酸的牛肉膏、蛋白胨等原料降格做碳源使用。目前在微生物發(fā)酵工業(yè)中所利用的碳源物質(zhì)主要有單糖、蔗糖、淀粉、糖蜜、麩皮、米糠.編輯課件在微生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，能為其提供氮素營(yíng)養(yǎng)來(lái)源的物質(zhì)稱(chēng)氮源。即，是用來(lái)滿(mǎn)足菌體物質(zhì)中或代謝產(chǎn)物中的氮素需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。2.2氮源氮源譜｛有機(jī)氮N.C.H.O無(wú)機(jī)氮N.H,N.ONH3銨鹽〔NH4+〕硝酸鹽N2｛｛蛋白質(zhì)核酸氨基酸尿素編輯課件一般而言，能利用有機(jī)氮的也以利用無(wú)機(jī)氮但是，能利用無(wú)機(jī)氮的不一定能利用有機(jī)氮。對(duì)大多數(shù)異養(yǎng)菌來(lái)說(shuō)，其最適氮源是“N.C.H.O〞型或“N.C.H.O.X〞型氮源(有機(jī)氮源)，“N.H〞型氮源(無(wú)機(jī)氮源，如NH4+)次之。在論及微生物培養(yǎng)基成分時(shí)，最常用的有機(jī)氮源是牛肉膏、蛋白胨、酵母膏及餅粕粉〔黃豆餅、花生麩〕蠶蛹粉、魚(yú)粉等按對(duì)氨基酸的需要的不同，可將微生物生物分為：氨基酸自養(yǎng)型生物：不需要氨基酸做氮源，能利用尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮?dú)獾茸孕泻铣伤璋被岬纳锇被岙愷B(yǎng)型生物：需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸做氮源才能滿(mǎn)足需要的編輯課件三能源能為微生物的生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物或輻射能，稱(chēng)能源。能源譜｛化學(xué)物質(zhì)輻射能｛化能異養(yǎng)微生物的能源有機(jī)物無(wú)機(jī)物化能自養(yǎng)微生物的能源光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源單功能營(yíng)養(yǎng)物：如光能多功能營(yíng)養(yǎng)物：如銨鹽、氨基酸等編輯課件四生長(zhǎng)因子微生物生長(zhǎng)所必需的、但其自身不能合成或合成量缺乏以滿(mǎn)足機(jī)體生長(zhǎng)需要的、需要量很小的有機(jī)化合物.微生物生長(zhǎng)因子需要量〔/ml〕III型肺炎鏈球菌〔Streptococcuspneumoniae〕 膽堿 6ug 金黃色葡萄球菌〔Staphylococcusaureus〕 硫胺素0.5ng 白喉棒桿菌〔Cornebacteriumdiphtherriae〕 B-丙氨酸1.5ug 破傷風(fēng)梭狀芽孢桿菌〔Clostridiumtetani〕 尿嘧啶 0-4ug 腸膜狀串珠菌〔Leuconostocmesenteroides〕 吡哆醛 0.025ug編輯課件廣義的生長(zhǎng)因子——維生素、生物堿、卟啉、甾醇、短鏈的分支或直鏈脂肪酸、氨基酸等狹義的生長(zhǎng)因子——僅指維生素生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物：多數(shù)真菌、放線(xiàn)菌和不少細(xì)菌生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物：乳酸菌、營(yíng)養(yǎng)缺陷型突變株及致病菌等生長(zhǎng)因子過(guò)量合成的微生物：可用其生產(chǎn)有關(guān)的生長(zhǎng)因子〔如維生素〕，如阿舒假囊酵母生產(chǎn)B2，謝氏丙桿菌、有些鏈霉菌生產(chǎn)B12等。配制培養(yǎng)基時(shí)，常使用生長(zhǎng)因子豐富的天然物質(zhì)制備物作為補(bǔ)充生長(zhǎng)因子的培養(yǎng)基成分。如：酵母膏、玉米漿、麥芽汁、肝浸液等。編輯課件五無(wú)機(jī)鹽參與微生物中氨基酸和酶的組成；調(diào)節(jié)微生物的原生質(zhì)膠體狀態(tài)，維持細(xì)胞的滲透與平衡酶的激活劑除C、H、O外的元素，有時(shí)又稱(chēng)無(wú)機(jī)鹽，其根本作用：根據(jù)微生物對(duì)礦質(zhì)元素需要量的大小，可分為：微量元素——指那些在微生物生長(zhǎng)過(guò)程中起重要作用，而機(jī)體對(duì)這些元素的需要量極其微小的元素，需要量通常在10-6--10-8mol/L，如：鋅、錳、鈉、氯、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼等。大量元素：Na、K、Mg、Ca、S、P等。配制培養(yǎng)基時(shí)，大量元素一般首選K2HPO4、MgSO4等，可同時(shí)提供4種大量元素。常用天然水、自來(lái)水來(lái)配制培養(yǎng)基以提供各種微量元素.編輯課件六水生理功能主要有：①起到溶劑與運(yùn)輸介質(zhì)的作用；②參與細(xì)胞內(nèi)一系列化學(xué)反響；③維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象；④高比熱、高汽化熱等，以保證微生物的生命活動(dòng)⑤通過(guò)水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結(jié)構(gòu).微生物細(xì)胞含水量很高，細(xì)菌、酵母和霉菌菌體分別是80%、75%和85%，而霉菌孢子含水39%，細(xì)菌芽孢含水很低，約為30%左右。編輯課件第二節(jié)微生物的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型異養(yǎng)型生物自養(yǎng)型生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)過(guò)程中能量的來(lái)源光能營(yíng)養(yǎng)型化能營(yíng)養(yǎng)型根據(jù)微生物生長(zhǎng)所需要的主要營(yíng)養(yǎng)要素即碳源和能源的不同，可以將微生物劃分為不同的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型：編輯課件根據(jù)碳源、能源及電子供體性質(zhì)的不同，可將微生物分為：光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(photolithoautotrophy)光能有機(jī)異養(yǎng)型(photoorganoheterotrophy)化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型(chemolithoautotrophy)化能有機(jī)異養(yǎng)型(chemoorganoheterotrophy)編輯課件1．光能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型〔光能自養(yǎng)型〕能以CO2為唯一或主要碳源；進(jìn)行光合作用獲取生長(zhǎng)所需要的能量；以無(wú)機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2復(fù)原為構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)的有機(jī)物；例如，藻類(lèi)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)。而紅硫細(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+H2O編輯課件2．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復(fù)原為細(xì)胞物質(zhì)；在生長(zhǎng)時(shí)大多數(shù)需要外源的生長(zhǎng)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復(fù)原成細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)積累丙酮。CHOH+CO2H3CH3C2光能光合色素2CH3C0CH3+[CH2O]+H2O編輯課件3．化能無(wú)機(jī)自養(yǎng)型〔化能自養(yǎng)型〕生長(zhǎng)所需要的能量來(lái)自無(wú)機(jī)物氧化過(guò)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(zhǎng)時(shí)，利用H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等作為電子供體使CO2復(fù)原成細(xì)胞物質(zhì)?；軣o(wú)機(jī)自養(yǎng)型只存在于微生物中，可在完全無(wú)機(jī)及無(wú)光的環(huán)境中生長(zhǎng)。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)；編輯課件4．化能有機(jī)異養(yǎng)型〔化能異養(yǎng)型〕生長(zhǎng)所需要的能量均來(lái)自有機(jī)物氧化過(guò)程中放出的化學(xué)能；生長(zhǎng)所需要的碳源主要是一些有機(jī)化合物，如淀粉、糖類(lèi)、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(dòng)物都是化能有機(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；編輯課件不同營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型之間的界限并非是絕對(duì)的異養(yǎng)型微生物并非絕對(duì)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(zhǎng)；有些微生物在不同生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)時(shí),其營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型也會(huì)發(fā)生改變:例如紫色非硫細(xì)菌(purplenonsulphurbacteria)：沒(méi)有有機(jī)物時(shí)，同化CO2，

為自養(yǎng)型微生物；有機(jī)物存在時(shí)，利用有機(jī)物進(jìn)行生長(zhǎng)，為異養(yǎng)型微生物；光照和厭氧條件下，利用光能生長(zhǎng)，為光能營(yíng)養(yǎng)型微生物；黑暗與有氧條件下，依靠有機(jī)物氧化產(chǎn)生的化學(xué)能生長(zhǎng)，為化能營(yíng)養(yǎng)型微生物微生物營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的可變性無(wú)疑有利于提高其對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)能力編輯課件第三節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能否進(jìn)入細(xì)胞取決于三個(gè)方面的因素：①營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)〔相對(duì)分子量、質(zhì)量、溶解性、電負(fù)性等;②微生物所處的環(huán)境〔溫度、pH等〕；③微生物細(xì)胞的透過(guò)屏障〔原生質(zhì)膜、細(xì)胞壁、莢膜等〕。除原生動(dòng)物外，各種微生物都是通過(guò)細(xì)胞膜的滲透和選擇性吸收作用而從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的。根據(jù)物質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程的特點(diǎn)，可將微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸方式分為：?jiǎn)渭償U(kuò)散促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)轉(zhuǎn)移編輯課件1．單純擴(kuò)散〔自由擴(kuò)散、簡(jiǎn)單擴(kuò)散〕原生質(zhì)膜是一種半透性膜，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)原生質(zhì)膜上的小孔，通過(guò)物理擴(kuò)散方式由高濃度的胞外環(huán)境向低濃度的胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散。特點(diǎn)①不消耗能量；不需要載體；③不能逆濃度運(yùn)輸；運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比；②物質(zhì)在擴(kuò)散過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生任何變化；編輯課件水是唯一可以通過(guò)自由擴(kuò)散穿過(guò)原生質(zhì)膜的分子；另外脂肪酸、乙醇、甘油、一些氣體〔O2、CO2〕及某些氨基酸分子在一定程度上也可通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。編輯課件2．促進(jìn)擴(kuò)散特點(diǎn)①不消耗能量②需要載體參與③不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸④運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比⑤參與運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生本身變化，但運(yùn)輸速度加快細(xì)胞外溶質(zhì)借助于細(xì)胞膜上的載體蛋白〔酶〕的協(xié)助，向胞內(nèi)運(yùn)送的方式,。編輯課件

通過(guò)促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有氨基酸、單糖、維生素及無(wú)機(jī)鹽等。一般微生物通過(guò)專(zhuān)一的載體蛋白運(yùn)輸相應(yīng)的物質(zhì)，但也有微生物對(duì)同一物質(zhì)的運(yùn)輸由一種以上的載體蛋白來(lái)完成。編輯課件3．主動(dòng)運(yùn)輸它的一個(gè)重要特點(diǎn)是物質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程中需要消耗能量和載體，而且可以進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸。用于各種離子和一些糖類(lèi)的運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸是廣泛存在于微生物中的一種主要的物質(zhì)運(yùn)輸方式。與促進(jìn)擴(kuò)散相比,主動(dòng)運(yùn)輸有何重要意義?最關(guān)鍵的是，微生物通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸可以從各種環(huán)境中吸收到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而對(duì)提高其環(huán)境的適應(yīng)性具有重要作用。編輯課件4．基團(tuán)移位

基團(tuán)移位是另一種類(lèi)型的主動(dòng)運(yùn)輸，它與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)牟煌幵谟谒幸粋€(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)(酶系統(tǒng))來(lái)完成物質(zhì)的運(yùn)輸。其特點(diǎn)是：需要能量，需要載體，可以逆濃度運(yùn)輸，而且物質(zhì)結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)發(fā)生化學(xué)變化。

基團(tuán)移位主要存在于厭氧型和兼性厭氧型細(xì)胞中，主要用于各種糖類(lèi)的運(yùn)輸，脂肪酸、核苷酸、堿基等也可以通過(guò)這種方式運(yùn)輸。編輯課件比較工程單純擴(kuò)散 促進(jìn)擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸基團(tuán)移位特異載體蛋白無(wú) 有 有 有

運(yùn)送速度 慢 快 快 快

溶質(zhì)運(yùn)送方向由濃至稀由濃至稀 由稀至濃由稀至濃平衡時(shí)內(nèi)外濃度內(nèi)外相等 內(nèi)外相等 內(nèi)部高內(nèi)部高

運(yùn)送分子 無(wú)特異性 特異性 特異性特異性

能量消耗 不需要 需要 需要 需要 運(yùn)送前后溶質(zhì)分子不變 不變 不變 改變 載體飽和效應(yīng) 無(wú) 有 有 有 與溶質(zhì)類(lèi)似物無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性 有競(jìng)爭(zhēng)性 有競(jìng)爭(zhēng)性有競(jìng)爭(zhēng)性

運(yùn)送抑制劑 無(wú) 有 有 有

運(yùn)送對(duì)象舉例水、O2糖、SO42-氨基酸、乳糖葡萄糖\嘌呤四種運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)方式的比較編輯課件第四節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基:應(yīng)科研或生產(chǎn)的需要，由人工配制的、適合于不同微生物生長(zhǎng)繁殖或積累代謝產(chǎn)物用的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)〔混合養(yǎng)料〕。培養(yǎng)基幾乎是一切對(duì)微生物進(jìn)行研究和利用工作的根底任何培養(yǎng)基都應(yīng)該具備微生物所需要六大營(yíng)養(yǎng)要素〔碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、能源、生長(zhǎng)因子、水〕且比例適當(dāng).任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進(jìn)行滅菌處理:常用高壓蒸汽滅菌：

1.05kg/cm2,121.3℃,15-20min；0.56kg/cm2,112.6℃,15-30min;編輯課件絕大多數(shù)微生物都可以在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，除少數(shù)嚴(yán)格寄生或共生的微生物外。

另外，有一種觀點(diǎn)，認(rèn)為自然界中還存在著一類(lèi)不可培養(yǎng)的微生物。目前這類(lèi)微生物作為一種資源已受到廣泛關(guān)注。微生物培養(yǎng)基的用途：促進(jìn)微生物生長(zhǎng)繁殖；積累代謝產(chǎn)物；別離微生物菌種；鑒定微生物種類(lèi)；微生物細(xì)胞計(jì)數(shù)；菌種保藏；制備微生物制品編輯課件1〕生態(tài)模擬調(diào)查所培養(yǎng)菌的生態(tài)條件，查看其“嗜好〞，對(duì)“癥〞下料———初級(jí)天然培養(yǎng)基.2〕查閱文獻(xiàn)查閱、分析文獻(xiàn)，調(diào)查前人的工作資料，借鑒人家的經(jīng)驗(yàn)，以便從中得到啟發(fā)設(shè)計(jì)有自己特色的培養(yǎng)基配方.3〕精心設(shè)計(jì)借助優(yōu)選法或正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法等方法.1.設(shè)計(jì)培養(yǎng)基的方法編輯課件4〕試驗(yàn)比較*不同培養(yǎng)基配方的選擇比較*單種成分來(lái)源和數(shù)量的比較*幾種成分濃度比例調(diào)配的比較*小型試驗(yàn)放大到大型生產(chǎn)條件的比較*pH和溫度試驗(yàn)編輯課件2培養(yǎng)基的類(lèi)型按所培養(yǎng)微生物的類(lèi)群分類(lèi)①細(xì)菌培養(yǎng)基②放線(xiàn)菌培養(yǎng)基③酵母菌培養(yǎng)基④霉菌培養(yǎng)基等按培養(yǎng)目的來(lái)分類(lèi)①種子培養(yǎng)基(seedculturemedium)②發(fā)酵培養(yǎng)基(fermentationmedium)按培養(yǎng)基的組成成分分類(lèi)①天然培養(yǎng)基(complexmedium)②合成〔組合〕培養(yǎng)基(syntheticmedium)③半合成〔組合〕培養(yǎng)基(semi-definedmedium)按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)分類(lèi)①液體培養(yǎng)基(liquidmedium)②固體培養(yǎng)基(solidmedium)：③半固體培養(yǎng)基(semi-solidmedium)按培養(yǎng)基的功能〔或用途〕分類(lèi)①根底培養(yǎng)基(minimummedium)②加富〔又稱(chēng)富集〕培養(yǎng)基(enrichedmedium)③鑒別性培養(yǎng)基(differentialmedium)培養(yǎng)基的種類(lèi)編輯課件1〕根據(jù)微生物的類(lèi)群來(lái)分①細(xì)菌培養(yǎng)基②放線(xiàn)菌培養(yǎng)基③酵母菌培養(yǎng)基④霉菌培養(yǎng)基等。2〕根據(jù)培養(yǎng)目的來(lái)分①種子培養(yǎng)基(seedculturemedium)——是為保證發(fā)酵生產(chǎn)獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)種子而設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。特點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)較豐富，氮源比例較高。有時(shí)為使菌種能迅速適應(yīng)后面的發(fā)酵條件，還有意識(shí)地參加發(fā)酵培養(yǎng)基的基質(zhì)。②發(fā)酵培養(yǎng)基(fermentationmedium)——用于生產(chǎn)預(yù)定發(fā)酵產(chǎn)物，一般以碳為主要元素，碳源含量往往高于種子培養(yǎng)基。大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，原料應(yīng)價(jià)廉易得，還應(yīng)有利于下游的別離提取。編輯課件如：味精生產(chǎn)一級(jí)種子〔北京棒狀桿菌AS1.299，用搖床培養(yǎng)〕培養(yǎng)基配方：葡萄糖3%玉米漿2.5~3.5%尿素0.3~0.5%K2HPO40.1~0.2%MgSO40.05%二級(jí)種子〔1200升發(fā)酵罐〕培養(yǎng)基配方：以3-5%淀粉水解糖代替3%葡萄糖，其他成分同一級(jí)種子。發(fā)酵培養(yǎng)基〔50-100t發(fā)酵罐〕：根本同二級(jí)種子液。編輯課件3〕根據(jù)對(duì)培養(yǎng)基成分的了解程度來(lái)分A天然培養(yǎng)基(complexmedium)：也稱(chēng)作chemicallyundefinedmedium。利用化學(xué)成分還不完全清楚或不恒定的天然物質(zhì)〔如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、豆芽汁、玉米粉、牛奶、血清等〕制成的培養(yǎng)基。天然培養(yǎng)基比較經(jīng)濟(jì)，除實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用外，更適宜于在生產(chǎn)上用來(lái)大規(guī)模地培養(yǎng)微生物和生產(chǎn)微生物產(chǎn)品。B合成〔組合〕培養(yǎng)基(syntheticmedium)：也稱(chēng)作chemicallydefinedmedium。由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基。該類(lèi)培養(yǎng)基的組成成分清楚，重復(fù)性強(qiáng)，但微生物生長(zhǎng)較慢，且價(jià)格較貴。故一般適于在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)及有關(guān)微生物營(yíng)養(yǎng)需要、代謝、分類(lèi)鑒定、生物測(cè)定以及菌種選育、遺傳分析等方面的研究工作。如高氏培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等都是合成培養(yǎng)基。C半合成〔組合〕培養(yǎng)基(semi-definedmedium)：在合成培養(yǎng)基的根底上添加些天然成份，以更有效地滿(mǎn)足微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需要。如馬鈴薯-蔗糖培養(yǎng)基。編輯課件4根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來(lái)分1〕液體培養(yǎng)基(liquidmedium)：液體培養(yǎng)基不含任何凝固劑，菌體與培養(yǎng)基充分接觸，操作方便。常用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物生理代謝等根本理論的研究工作?？筛鶕?jù)培養(yǎng)后的“濁度〞判斷微生物的生長(zhǎng)情況。編輯課件2〕固體培養(yǎng)基(solidmedium)：天然固體營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)制成的培養(yǎng)基〔如培養(yǎng)霉菌的培養(yǎng)基〕，或在液體培養(yǎng)基中參加一定量凝固劑〔瓊脂1.5～2％)而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)外表。常用于微生物的別離、純化、計(jì)數(shù)、生理測(cè)定、育種和菌種保藏等方面的研究。可依使用目的不同而制成斜面、平板等形式.編輯課件3〕半固體培養(yǎng)基(semi-solidmedium)：在液體培養(yǎng)基中參加0.2-0.7％的瓊脂構(gòu)成的培養(yǎng)基。常用來(lái)觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的特征，以進(jìn)行菌種鑒定.以及測(cè)定噬菌體效價(jià)等等.編輯課件1.不被微生物分解、利用、液化；2.不因消毒滅菌而被破壞；3.在微生物的生長(zhǎng)溫度內(nèi)保持固態(tài)；4.凝固點(diǎn)的溫度對(duì)微生物無(wú)害；5.透明度好，粘著力強(qiáng)理想凝固劑應(yīng)具備的條件編輯課件半固體培養(yǎng)物的生長(zhǎng)情況：編輯課件3.5根據(jù)培養(yǎng)基用途來(lái)分3.5.1根底培養(yǎng)基(minimummedium):是含有一般微生物生長(zhǎng)繁殖所需的根本營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基；根底培養(yǎng)基也可作為一些特殊培養(yǎng)基的根底成分〔如制備糖發(fā)酵培養(yǎng)基時(shí)〕.編輯課件3.5.2加富〔又稱(chēng)富集〕培養(yǎng)基在根本培養(yǎng)基中參加某些特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如血、血清、動(dòng)植物組織液或其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)〔或生長(zhǎng)因子〕的一類(lèi)營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。用來(lái)富集〔使數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)〕和別離某種特定微生物?；蛴靡耘囵B(yǎng)營(yíng)養(yǎng)要求苛刻的微生物.富集-別離微生物：根據(jù)待別離微生物的特點(diǎn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)基,用于從環(huán)境中富集和別離某種微生物——目的微生物在這種培養(yǎng)基中較其他微生物生長(zhǎng)速度快,并逐漸富集而占優(yōu)勢(shì),從而容易到達(dá)別離到該種微生物的目的.)編輯課件3.5.3選擇性培養(yǎng)基(selectivemedium)：是根據(jù)某種或某一類(lèi)群微生物的特殊營(yíng)養(yǎng)需要〔投其所好〕，或根據(jù)對(duì)某種化合物的敏感性情況〔取其所抗〕而設(shè)計(jì)出來(lái)的一類(lèi)培養(yǎng)基。具體說(shuō)，是參加相應(yīng)的特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或有抑菌性的化學(xué)物質(zhì),以抑制不需要的微生物的生長(zhǎng),而促進(jìn)所需微生物的生長(zhǎng)。用于將某種或某類(lèi)微生物從混雜的微生物群體中別離出來(lái).編輯課件編輯課件〔續(xù)上表〕編輯課件例：伊紅美蘭〔Eosin-MethyleneBlue〕乳糖培養(yǎng)基〔簡(jiǎn)稱(chēng)EMB培養(yǎng)基〕——

用于食品衛(wèi)生的微生物學(xué)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)食品樣品的“大腸菌群〞的指標(biāo)。3.5.4鑒別性培養(yǎng)基(differentialmedium)：用于鑒別不同類(lèi)型微生物的培養(yǎng)基。在普通培養(yǎng)基中參加能與某種代謝產(chǎn)物發(fā)生反響的指示劑或化學(xué)藥品，從而產(chǎn)生某種明顯的特征性變化，以區(qū)別不同的微生物以便于根據(jù)目的選擇性挑取或計(jì)數(shù)等。編輯課件大腸菌群的定義：

指存在與大腸內(nèi)的，分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的G-短桿菌,包括大腸桿菌和產(chǎn)氣腸桿菌和一些中間類(lèi)型的細(xì)菌。伊紅和美藍(lán)二種苯胺染料可抑制G+細(xì)菌和一些難培養(yǎng)的G-細(xì)菌的生長(zhǎng)。在低酸度時(shí),這二種染料結(jié)合形成沉淀，起著產(chǎn)酸指示劑的作用.試樣中的多種腸道菌會(huì)在EMB培養(yǎng)基上產(chǎn)生相互容易區(qū)分的特征菌落,因而易于識(shí)別。例如：大腸桿菌強(qiáng)烈分解乳糖而產(chǎn)生大量的混合酸,菌體呈酸性,菌落被染成深紫色，從菌落外表的反射光中還可看到綠色金屬閃光。編輯課件編輯課件選擇性培養(yǎng)的結(jié)果鑒別性培養(yǎng)的結(jié)果編輯課件二培養(yǎng)基的配制原那么培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)〔目的明確〕營(yíng)養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)〔營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)〕物理化學(xué)條件適宜〔條件適宜〕根據(jù)培養(yǎng)目的來(lái)選擇不同來(lái)源的原料〔經(jīng)濟(jì)節(jié)約〕編輯課件1.培養(yǎng)基組分應(yīng)適合微生物營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)〔目的明確〕即根據(jù)不同微生物的營(yíng)養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基。不同營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型的微生物，其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求差異很大。如自養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基完全可以〔或應(yīng)該〕由簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)組成。異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基至少需要含有一種有機(jī)物質(zhì)，但有機(jī)物的種類(lèi)需適應(yīng)所培養(yǎng)菌的特點(diǎn)。按微生物的主要類(lèi)群來(lái)說(shuō)，它們所需要的培養(yǎng)基成分也不同當(dāng)對(duì)“試驗(yàn)菌〞營(yíng)養(yǎng)需求特點(diǎn)不清楚的時(shí)候，可以采用生長(zhǎng)譜法進(jìn)行測(cè)定。編輯課件2.營(yíng)養(yǎng)物的濃度與比例應(yīng)恰當(dāng)〔營(yíng)養(yǎng)協(xié)調(diào)〕●濃度過(guò)高——微生物的生長(zhǎng)受到抑制；濃度過(guò)小——不能滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)的需要；●碳氮比〔C/N〕直接影響微生物生長(zhǎng)與繁殖及代謝產(chǎn)物的形成與積累，故常作為考察培養(yǎng)基組成時(shí)的一個(gè)重要指標(biāo)碳源中所含碳原子的mol數(shù)氮源中所含氮原子的mol數(shù)C/N比值=例：谷氨酸生產(chǎn)中

C/N＝4/1時(shí)，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；C/N＝3/1時(shí)，菌體生長(zhǎng)受抑制，而谷氨酸大量增加。注：C/N比有時(shí)也指培養(yǎng)基中復(fù)原糖與粗蛋白兩種成分含量之比〕編輯課件3.物理化學(xué)條件適宜〔條件適宜〕pH:各類(lèi)微生物的最適生長(zhǎng)pH值各不相同：細(xì)菌：7.0~8.0 放線(xiàn)菌：7.5~8.5酵母菌：3.8~6.0 霉菌：4.0~5.8在微生物的生長(zhǎng)和代謝過(guò)程中，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的形成與積累，培養(yǎng)基的初始pH值會(huì)發(fā)生改變，為了維持培養(yǎng)基pH值的相對(duì)恒定，通常采用以下兩種方式：內(nèi)源調(diào)節(jié)：在培養(yǎng)基里加一些緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；調(diào)節(jié)培養(yǎng)基適宜的碳氮比。外源調(diào)節(jié)：按實(shí)際需要不斷向發(fā)酵液中流加酸液或堿液編輯課件滲透壓和水活度〔aw〕滲透壓：由溶液中所含分子或離子的質(zhì)點(diǎn)數(shù)決定的，由2種不同濃度的溶液產(chǎn)生的。溶液的質(zhì)點(diǎn)數(shù)越多，產(chǎn)生的滲透壓就越大。等滲溶液 適宜微生物生長(zhǎng)高滲溶液 細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁別離