第六章微生物的营养一、微生物的营养•营养(nutrition):指生物体从外部环境摄取其生命活动所必需的能量和物质,以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能。•营养物(nutrient):指具有营养功能的物质,在微生物学中,常常还包括光能这种非物质形式的能源在内。微生物的营养物可为它们正常生命活动提供结构物质、能量、代谢调节物质和良好的生理环境。•微生物的六种营养要素:碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。1、碳源(Carbonsource)•定义:凡能提供微生物营养所需的C元素(C架)的营养源。•C源种类和微生物的利用情况无机C源:CO2和碳酸盐——自养型微生物的C源有机C源:碳水化合物及其衍生物、有机酸、烃类、脂类等。有机碳源•异养型微生物:糖类最易利用,其次是醇类、有机酸类和脂类等。•糖类己糖>戊糖单糖>双糖、多糖淀粉>纤维素、几丁质纯多糖>杂多糖和其他聚合物(木质素)碳源•常用C源:实验室:葡萄糖、蔗糖生产:淀粉质原料(山芋粉、玉米粉、大米)•新C源的开发:农副产品和工业废弃物的利用:废糖蜜、米糠、麸皮、木屑、黄浆水等。利用石油及烃类作为C源和能源2、氮源(Nitrogensource)•定义:凡能提供微生物生长繁殖所需N元素的营养源。无机氮源•N2和含N的无机盐,如硝酸盐、铵盐、氨水等。N2:难利用铵盐:利用普遍、效率高,直接参与细胞内物质合成。硝酸盐:利用效率较低,NO3-先还原成NH4+后,再参与物质合成。•使用无机N源,需配合使用pH缓冲剂:硫酸铵:生理酸性盐,NH4+利用后,pH↓硝酸钾:生理碱性盐,NO3-利用后,pH↑硝酸铵:生理中性盐,利用后,pH不变(pH先↓后↑)。有机氮源•氨基酸、蛋白质、嘌呤碱、嘧啶碱、蛋白胨、牛肉膏等。氨基酸:微生物能较好利用,直接参与胞内转氨脱羧。蛋白质(如花生饼粉、豆饼粉):微生物分泌胞外蛋白酶水解后方可利用,利用速度慢。一般来说,如果在蛋白质中加入微量蛋白胨,微生物利用了蛋白胨,并释放出蛋白酶,便可分解利用蛋白质。•迟效性N源:含蛋白质的有机N源。•速效性N源:无机N源或以蛋白质的各种降解产物形式存在的有机N源。氮源•氨基酸自养型微生物非氨基酸类的简单N源→自行合成所需氨基酸(所有植物和许多微生物)•氨基酸异养型微生物利用现成氨基酸作N源(所有动物和大量异养微生物)。•常用N源实验室:铵盐、硝酸盐、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏。生产上:硫酸铵、尿素、氨水、豆饼粉、花生饼...