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1、关于微生物的营养和培养基第1页，讲稿共69张，创作于星期日营营养养(nutrition)：生生物物体体从从外外部部环环境境中中摄摄取取对对其其生生命命活活动动必必须须的的能能量量和和物物质质，以以满满足足正正常常生生长长和和繁繁殖殖需需要要的的一一种种最最基基本的生理功能。本的生理功能。营养物营养物(nutrient)：具有营养功能的物质。：具有营养功能的物质。营营养养物物提提供供生生命命活活动动的的结结构构物物质质、能能量量、代代谢谢调调节节物物质质和和良良好好的的生生理环境。理环境。一些微生物可利用非物质形式的能源一些微生物可利用非物质形式的能源光能。光能。第2页，讲稿共69张，创作于星期
2、日一、细胞化学组成一、细胞化学组成整个生物界大体相同，主要是整个生物界大体相同，主要是C、H、O、N（占干重（占干重9097%），），C占约占约50%，此外为各种无机元素，由这些元素再组成化合物。，此外为各种无机元素，由这些元素再组成化合物。其中其中C/N一般是一般是5:1。第一节第一节 微生物的六种营养要素微生物的六种营养要素第3页，讲稿共69张，创作于星期日元素元素 大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫 其他元素：钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、其他元素：钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、钴、锌、钼等钴、锌、钼等 存在方式存在方式有机物：蛋白质、糖、有机物：蛋白质、糖、类
3、类脂、核酸、维生素、降脂、核酸、维生素、降解产物、代谢中间产物解产物、代谢中间产物无机盐灰分无机盐灰分水水细胞湿重的细胞湿重的70%90%第4页，讲稿共69张，创作于星期日元素元素细菌细菌酵母菌酵母菌霉菌霉菌碳碳5049.847.0氮氮157.55.2氢氢85.76.7氧氧2031.140.2磷磷31.51.2硫硫10.30.2微生物细胞中几种主要元素的相对含量（微生物细胞中几种主要元素的相对含量（%干重）干重）第5页，讲稿共69张，创作于星期日一般生物能利用的，微生物能利用；一般生物能利用的，微生物能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；一般生物不能利用的，微生物也能利用；对一般生物有害
4、的，微生物还能利用对一般生物有害的，微生物还能利用。微生物是杂食性的：微生物是杂食性的：第6页，讲稿共69张，创作于星期日二、主要营养物及其功能二、主要营养物及其功能碳源（碳源（Carbon source）氮源（氮源（Nitrogen source)能源（能源（Energy source)生长因子（生长因子（Growth factor)无机盐无机盐(Inorganic salt)水水(Water)六种营养要素六种营养要素第7页，讲稿共69张，创作于星期日 参与微生物细胞的组成参与微生物细胞的组成 提供微生物机体进行各种生理活动所需的能量提供微生物机体进行各种生理活动所需的能量 形成微生物代谢产
5、物的来源形成微生物代谢产物的来源 功能功能:营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础，失去这个营养物质是微生物新陈代谢和一切生命活动的物质基础，失去这个基础，生命也就停止。基础，生命也就停止。第8页，讲稿共69张，创作于星期日异养微生物：必须利用有机碳源异养微生物：必须利用有机碳源自养微生物：能利用无机碳源自养微生物：能利用无机碳源（一）碳源（一）碳源(carbonsource)一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。碳源是需要量最大的营养物，又称大量营养物（碳源是需要量最大的营养物，又称大量营养物（macronutrients）q有机碳
6、源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等有机碳源：蛋白质，核酸，淀粉，葡萄糖等q无机碳源：无机碳源：CO2,Na2CO3,CaCO3等等异养微生物的碳源同时也是能源异养微生物的碳源同时也是能源第9页，讲稿共69张，创作于星期日糖类：糖类：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖，乳糖，甘露糖，纤维葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，淀粉，半乳糖，乳糖，甘露糖，纤维二糖，纤维素，半纤维素，甲壳素，木质素，等二糖，纤维素，半纤维素，甲壳素，木质素，等 有机酸：有机酸：乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸，等乳酸，柠檬酸，延胡索酸，低级脂肪酸，高级脂肪酸，氨基酸，等 醇类：醇类：乙醇，等乙醇，等
7、脂类：脂类：脂肪，磷脂，等脂肪，磷脂，等 烃类：烃类：天然气，石油，石油馏分，石蜡油天然气，石油，石油馏分，石蜡油，等，等 CO2 碳酸盐：碳酸盐：NaHCO3,CaCO3,白垩，等白垩，等 其他：其他：芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸芳香族化合物，氰化物，蛋白质，肽，核酸微生物可利用的碳源微生物可利用的碳源(化合物分类化合物分类)第10页，讲稿共69张，创作于星期日第11页，讲稿共69张，创作于星期日能能为为微微生生物物的的生生命命活活动动提提供供最最初初能能量量来来源源的的化化学学物物质质或或辐辐射能。射能。（三）能源（三）能源(energysource)异养微生物的碳源同时也是能源
8、异养微生物的碳源同时也是能源无机物：化能自养微生物的能源无机物：化能自养微生物的能源能源谱能源谱化学物质化学物质辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源有机物：化能异养微生物的能源有机物：化能异养微生物的能源（化能营养型）（化能营养型）（光能营养型）（光能营养型）第12页，讲稿共69张，创作于星期日单功能：单功能：辐射能辐射能双双功功能能：还还原原态态无无机机养养料料，如如NH4+既既是是硝硝酸酸盐盐细细菌菌的的能能 源，又是氮源源，又是氮源三三功功能能：N C H O类类营营养养物物质质常常是是异异养养微微生生物物的的能能 源，碳源兼氮源源，碳源兼氮源一种
9、营养物具有一种以上营养要素的功能一种营养物具有一种以上营养要素的功能第13页，讲稿共69张，创作于星期日第14页，讲稿共69张，创作于星期日培养基中生长因子来源：培养基中生长因子来源：酵母膏、玉米浆、麦芽汁等。酵母膏、玉米浆、麦芽汁等。作用：辅酶或酶活化作用：辅酶或酶活化所需所需。第15页，讲稿共69张，创作于星期日维生素维生素微生物的种微生物的种硫胺素硫胺素(B1)Bacillusanthracis(炭疽芽孢杆菌炭疽芽孢杆菌)核黄素核黄素Clostridiumtetani(破伤风梭菌破伤风梭菌)烟酸烟酸Brucellaabortus(流产布鲁氏杆菌流产布鲁氏杆菌)吡哆酸吡哆酸(B6)Lact
10、obacillusspp.(各种乳酸杆菌各种乳酸杆菌)生物素生物素Leuconostocmesenteroides(肠膜状明串珠菌肠膜状明串珠菌)泛酸泛酸Proteusmorganii(摩氏变形杆菌摩氏变形杆菌)叶酸叶酸Leuconostocdextranicum(葡聚糖明串珠菌葡聚糖明串珠菌)钴胺酸钴胺酸(B12)Lactobacillusspp.维生素维生素KBacteroidesmelaninogenicus(产黑素拟杆菌产黑素拟杆菌)若干细菌所需要的维生素若干细菌所需要的维生素第16页，讲稿共69张，创作于星期日维生素维生素转移的对象转移的对象代谢功能代谢功能硫胺素硫胺素(B1)乙醛基
11、乙醛基焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛酶、焦磷酸硫胺素是脱羧酶、转醛酶、转酮酶的辅基，与转酮酶的辅基，与a a酮酸的氧酮酸的氧化脱羧和酮基转移有关化脱羧和酮基转移有关吡哆醇吡哆醇(B6)氨基氨基磷酸吡哆醛是氨基酸消旋酶、转磷酸吡哆醛是氨基酸消旋酶、转氨酶与脱羧酶的辅基，参与氨基氨酶与脱羧酶的辅基，参与氨基酸的消旋、脱羧和转氨酸的消旋、脱羧和转氨叶酸叶酸甲基甲基即辅酶即辅酶F(四氢叶酸四氢叶酸)，参与一碳基，参与一碳基的转移，与合成嘌呤、嘧啶、核的转移，与合成嘌呤、嘧啶、核甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有关甘酸、丝氨酸和甲硫氨酸有关维生素维生素B12羧基，甲基羧基，甲基钴酰胺辅酶，参与一碳基的转移，钴酰胺辅酶
12、，参与一碳基的转移，与甲硫氨酸和胸苷酸有关与甲硫氨酸和胸苷酸有关维生素的生理功能维生素的生理功能第17页，讲稿共69张，创作于星期日（五）无机盐（五）无机盐(inorganicsalts)所需浓度在所需浓度在10-3-10-4M的元素为大量元素的元素为大量元素所需浓度在所需浓度在10-6-10-8M的元素为微量元素的元素为微量元素第18页，讲稿共69张，创作于星期日无机盐的生理功能无机盐的生理功能无机盐无机盐大量元素大量元素微量元素微量元素一般功能一般功能特殊功能特殊功能细胞内一般分子成分细胞内一般分子成分(P、S、Ca、Mg、Fe等等)生理调节物质生理调节物质渗透压的维持渗透压的维持(Na+
13、等等)酶的激活剂酶的激活剂(Mg等等)pH的稳定的稳定化能自养菌的能源化能自养菌的能源(S、Fe2+、NH4+、MO2-等等)无氧呼吸时的氢受体无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-等等)酶的激活剂酶的激活剂(Cu2+、Mn2+、Zn2+等等)特殊分子结构成分特殊分子结构成分(Co、Mo等等)MnSO4过（超）氧化物歧化酶（过（超）氧化物歧化酶（SOD）的辅因子）的辅因子Co Vit B12复合成分，肽酶的辅因子复合成分，肽酶的辅因子 Mo固氮酶及同化型、异化型硝酸盐还原酶的成分固氮酶及同化型、异化型硝酸盐还原酶的成分第19页，讲稿共69张，创作于星期日生理作用：生理作用：细胞组成成分细胞组
14、成成分 生化反应溶剂生化反应溶剂 维持各种生物大分子的稳定性，参与某些重要的维持各种生物大分子的稳定性，参与某些重要的 生化反应生化反应 物质运输媒体物质运输媒体 调节细胞温度调节细胞温度 维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压 （六）水（六）水存在状态：游离态（溶剂）和结合态（结构组成）存在状态：游离态（溶剂）和结合态（结构组成）第20页，讲稿共69张，创作于星期日依碳源不同：依碳源不同：q异养型异养型(heterotrophs):不能以不能以CO2为主要或唯一碳源为主要或唯一碳源q自养型自养型(autotrophs):能以能以CO2为主要或唯一碳源为主要或唯一碳源第二节第二节微生物营养类型微生物
15、营养类型依能源不同：依能源不同：q光能营养型光能营养型(phototrophs):光反应产能光反应产能q化能营养型化能营养型(chemotrophs):物质氧化产能物质氧化产能依氢供体不同依氢供体不同：q有机营养型有机营养型(heterotrophs):以有机物为供氢体以有机物为供氢体q无机营养型无机营养型(autotrophs):以无机物为供氢体以无机物为供氢体 第21页，讲稿共69张，创作于星期日微生物的营养类型微生物的营养类型营养类型营养类型能能源源碳源碳源实例实例光能无机营养型光能无机营养型（光能自养型）（光能自养型）光能光能CO2蓝细菌蓝细菌紫硫细菌紫硫细菌绿硫细菌绿硫细菌藻类藻类光
16、能有机营养型光能有机营养型（光能异养型）（光能异养型）光能光能CO2及及简单有机物简单有机物红螺细菌红螺细菌化能无机营养型化能无机营养型（化能自养型）（化能自养型）无机物无机物CO2硝化细菌硝化细菌硫化细菌硫化细菌铁细菌铁细菌氢细菌氢细菌化能有机营养型化能有机营养型（化能异养型）（化能异养型）有机物有机物有机物有机物绝绝大大多多数数微微生物，生物，原生动物原生动物氢供体氢供体无机物无机物有机物有机物无机物无机物有机物有机物第22页，讲稿共69张，创作于星期日v寄生型寄生型(parasitism)寄生于活的生物体寄生于活的生物体v腐生型腐生型(saprophytism)寄生于死亡的生物有机体寄生
17、于死亡的生物有机体化能异养型微生物（化能异养型微生物（根据它们利用有机物的特性根据它们利用有机物的特性）营养类型划分不是绝对的，不同生活条件下，可相互转变。营养类型划分不是绝对的，不同生活条件下，可相互转变。第23页，讲稿共69张，创作于星期日第24页，讲稿共69张，创作于星期日第25页，讲稿共69张，创作于星期日在营养物质运送方面，细胞壁仅简单地排阻分子量过大在营养物质运送方面，细胞壁仅简单地排阻分子量过大(600Da)的溶质进入的溶质进入,而具有磷脂双分子层和嵌合蛋白分子的细胞而具有磷脂双分子层和嵌合蛋白分子的细胞膜则是控制营养物质进入和排除的主要屏障。膜则是控制营养物质进入和排除的主要屏
18、障。第26页，讲稿共69张，创作于星期日第27页，讲稿共69张，创作于星期日依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输；依靠胞内外溶液浓度差，顺浓度梯度运输；不消耗代谢能，无特异性；不消耗代谢能，无特异性；运输氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子；运输氧、二氧化碳、甘油、乙醇、某些氨基酸等小分子；第28页，讲稿共69张，创作于星期日第29页，讲稿共69张，创作于星期日利用膜内、膜外被运输物质和载体蛋白的亲和力的不同。利用膜内、膜外被运输物质和载体蛋白的亲和力的不同。特点：特点：需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输需要特异性的载体蛋白顺浓度梯度运输 不消耗能量不消耗能量 运输硫酸根、磷酸根、糖（
19、真核）等运输硫酸根、磷酸根、糖（真核）等载体蛋白载体蛋白(carrierprotein)，即透性酶（大多为诱导酶），有，即透性酶（大多为诱导酶），有底物特异性，每种载体蛋白运输相应的物质。载体蛋白可加底物特异性，每种载体蛋白运输相应的物质。载体蛋白可加快运输速度，但不能逆浓度运输。快运输速度，但不能逆浓度运输。第30页，讲稿共69张，创作于星期日促进扩散示意图促进扩散示意图胞外胞外细胞膜细胞膜胞内胞内第31页，讲稿共69张，创作于星期日单纯扩散单纯扩散促进扩散促进扩散浓度梯度浓度梯度运输速率运输速率单纯扩散和促进扩散的比较单纯扩散和促进扩散的比较单纯扩散随浓度增加而线性增加，而促进扩散在一定浓
20、度后出现平台单纯扩散随浓度增加而线性增加，而促进扩散在一定浓度后出现平台第32页，讲稿共69张，创作于星期日第33页，讲稿共69张，创作于星期日单纯扩散、促进扩散、主动运输单纯扩散、促进扩散、主动运输：被运输的溶质分子不发生改变。被运输的溶质分子不发生改变。特点：特点：是微生物吸收营养的主要方式是微生物吸收营养的主要方式可逆浓度梯度运输，耗能可逆浓度梯度运输，耗能需载体蛋白，有特异性需载体蛋白，有特异性运输运输有机离子、无机离子、氨基酸、乳糖等糖类有机离子、无机离子、氨基酸、乳糖等糖类特异性载体蛋白需要能量来改变载体蛋白的构象（亲和力改变特异性载体蛋白需要能量来改变载体蛋白的构象（亲和力改变蛋
21、白构象改变蛋白构象改变耗能耗能）第34页，讲稿共69张，创作于星期日第35页，讲稿共69张，创作于星期日特点：特点：v属主动运输类型属主动运输类型v溶质分子发生化学修饰溶质分子发生化学修饰定向磷酸化定向磷酸化v需复杂的运输酶系参与需复杂的运输酶系参与v运输葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等运输葡萄糖、果糖、甘露糖、嘌呤、核苷、脂肪酸等基团移位基团移位(grouptranslocation)每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个每输入一个葡萄糖分子，就要消耗一个ATP的能量。的能量。第36页，讲稿共69张，创作于星期日v主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸主要依赖磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和磷酸转移酶系
22、统和磷酸转移酶系统(PTS)。PEP+HPrEI丙酮酸丙酮酸+P-HPrP-HPr+糖糖EII糖糖-P+HPr1.1.热稳定性载体蛋白热稳定性载体蛋白(heatstablecarrierprotein,HPr)的激活的激活2.糖磷酸化后运入膜内糖磷酸化后运入膜内第37页，讲稿共69张，创作于星期日第38页，讲稿共69张，创作于星期日培养基培养基(medium，culturemedium)：是一种人工配制的、适合：是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。微生物生长繁殖或产生代谢产物用的混合养料。第四节第四节 培养基培养基第39页，讲稿共69张，创作于星期日（一）四个原则（
23、一）四个原则1、目的明确目的明确（根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基）（根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基）培养什么微生物、获得什么产物、用途培养什么微生物、获得什么产物、用途二、选择和配制培养基的原则和方法二、选择和配制培养基的原则和方法2、营养协调营养协调营养协调营养协调(注意营养物的浓度和配比，特别是碳氮比注意营养物的浓度和配比，特别是碳氮比C/N比比)第40页，讲稿共69张，创作于星期日C/N比比:微微生生物物培培养养基基中中所所含含的的碳碳源源中中的的碳碳原原子子与与氮氮源源中中氮氮原原子子的的摩摩尔尔数数之之比比。不不是是简简单单的的某某碳碳源源的的重重量量与与氮氮源源
24、的的重重量量之之比比。因因为为，不同种类的碳源和氮源，其中含碳量和含氮量差别很大。不同种类的碳源和氮源，其中含碳量和含氮量差别很大。一般培养基的一般培养基的C/N比为比为100/0.52。以含氮量来看：以含氮量来看：NH3(82%)CO(NH2)2(46%)NH4NO3(35%)(NH4)2CO3(29.2%)(NH4)2SO4(21%)第41页，讲稿共69张，创作于星期日适宜营养物质的选择适宜营养物质的选择种类举例说明单糖葡萄糖，麦芽糖，果糖，麦芽糖，半乳糖，木糖用作速效碳源，但会加速菌体呼吸，溶氧下降中间代谢物积累二糖蔗糖，乳糖用作速效碳源，但会加速菌体呼吸，溶氧下降中间代谢物积累多糖淀粉
25、，玉米粉，纤维素迟效碳源。纤维素只有少数微生物能够作为碳源。糖蜜甜菜糖蜜，甘蔗糖蜜是非常好的碳源，成分复杂，在发酵工业中常用酵母发酵、抗生素和丙酮丁醇生产常用它为碳源。一般包括蔗糖35%，葡萄糖9%，果糖7%，8种其它糖类4%，其它还原物质3%，24种氨基酸占4.5%，有机酸5%，蜡质、甾醇和磷脂占0.4%，灰分12%，水20%。麦芽发芽的大麦主要培养酵母用，工业上用麦芽汁发酵，制作啤酒。油脂棉籽油，玉米油，豆油，葵花籽油等。热值高，液体培养时消耗氧气多。在工业上常常少量添加作为消泡剂使用。醇类甲醇，甘油甲醇被用来培养酵母。烃类CH4，C2H6，C4H10，C12C20烷烃热值高，液体培养时消
26、耗氧气多。溶解性不好，液体培养对搅拌要求高。有机酸乙酸，乳酸，柠檬酸等利用会导致pH上升第42页，讲稿共69张，创作于星期日表表常常见见微生物氮源微生物氮源种类可以利用的微生物特点有机氮源：牛肉浸膏、酵母浸膏、花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、玉米蛋白粉、蛋白胨、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、麦麸、尿素等大部分微生物，如青霉，酵母，大肠杆菌。含有丰富的氨基酸，是微生物的优良氮源。无机氮源：铵盐、硝酸盐、氨水等部分微生物（氨基酸异养型不能利用）硝酸盐要还原后才能用，可以同时调节pH。N2少数细菌（约50多个属，100多种）生物固氮是地球上仅次于光合作用的第二个重要的生物化学反应。第43页，讲稿共69
27、张，创作于星期日表表常用的培养基中的无机常用的培养基中的无机盐盐及参考及参考浓浓度（度（g/L）无机无机盐盐提供的元素提供的元素参考参考浓浓度度培养基名称培养基名称MgSO4Mg0.5察氏培养基察氏培养基KH2PO4/K2HPO4K，P0.12/1.0克氏培养基克氏培养基KClK0.5察氏培养基察氏培养基NaClNa5牛肉膏蛋白牛肉膏蛋白胨胨培培养基养基CuSO45H2OCu0.016氧化硫酸杆菌培氧化硫酸杆菌培养液养液ZnSO47H2OZn0.22氧化硫酸杆菌培氧化硫酸杆菌培养液养液FeSO4Fe0.01察氏培养基察氏培养基CaCl22H2OCa0.25氧化硫酸杆菌培氧化硫酸杆菌培养液养液N
28、aHCO3Na0.1蓝细蓝细菌培养基菌培养基MnCl24H2OMn0.05氧化硫酸杆菌培氧化硫酸杆菌培养液养液（NH4）6Mo7O244H2OMo0.01氧化硫酸杆菌培氧化硫酸杆菌培养液养液第44页，讲稿共69张，创作于星期日pH渗透压和水活度渗透压和水活度 氧化还原电位氧化还原电位3、物理化学条件适宜物理化学条件适宜:第45页，讲稿共69张，创作于星期日 细菌细菌:pH7.08.0 放线菌：放线菌：pH7.0 8.5 酵母菌酵母菌:pH3.86.0 霉菌：霉菌：pH4.06.0pH：微生物有最佳生长：微生物有最佳生长pH微生物在生长过程中培养基微生物在生长过程中培养基pH值可能发生的变化值可
29、能发生的变化：v在含糖基质上生长在含糖基质上生长,会产酸而使会产酸而使pH下降，下降，v在分解蛋白质和氨基酸时在分解蛋白质和氨基酸时,会产会产NH3而使而使pH上升，上升，v以以(NH4)2SO4作作N源源,会过剩会过剩SO42-,而使而使pH下降，下降，v分解利用阳离子化合物如：分解利用阳离子化合物如：NaNO3,会过剩会过剩Na+而使而使pH上升。上升。第46页，讲稿共69张，创作于星期日 维持培养基维持培养基pH的方法的方法使用磷酸缓冲剂：使用磷酸缓冲剂：K2HPO4/KH2PO4 采用采用“备用碱备用碱”：CaCO3、CaHCO3 采用弱酸盐：柠檬酸盐、乳酸盐等采用弱酸盐：柠檬酸盐、乳
30、酸盐等 采用液氨或盐酸采用液氨或盐酸第47页，讲稿共69张，创作于星期日渗透压渗透压(osmoticpressure):高浓度溶液向低浓度溶液渗透时，其溶质高浓度溶液向低浓度溶液渗透时，其溶质分子所产生的压力。分子所产生的压力。高渗溶液会导致微生物细胞发生质壁分离高渗溶液会导致微生物细胞发生质壁分离低渗溶液会导致微生物细胞吸水膨胀甚至破裂低渗溶液会导致微生物细胞吸水膨胀甚至破裂第48页，讲稿共69张，创作于星期日 水的可利用性水的可利用性用水活度用水活度(water activity,aw)表示表示 aw：在天然环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水含量：在天然环境中，微生物可实际利用的自由
31、水或游离水含量。aw=P/PoP:溶液的蒸汽压溶液的蒸汽压Po:纯水的蒸汽压纯水的蒸汽压水活度需等渗适宜。水活度需等渗适宜。微生物适宜生长的微生物适宜生长的aw为为0.60.998之间。之间。在常温常压下，纯水的在常温常压下，纯水的aw为为1.00在同温同压，某溶液的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压之比。在同温同压，某溶液的饱和蒸汽压与纯水的饱和蒸汽压之比。第49页，讲稿共69张，创作于星期日溶溶液液aw30%葡萄糖溶液葡萄糖溶液0.9641%葡萄糖葡萄糖+20%甘油甘油0.9551%葡萄糖葡萄糖+40%蔗糖蔗糖0.964饱和氯化钠溶液饱和氯化钠溶液0.78饱和氯化钙溶液饱和氯化钙溶液0.30饱和
32、氯化镁溶液饱和氯化镁溶液0.30饱和氨化锂溶液饱和氨化锂溶液0.11几种溶液的水活度值几种溶液的水活度值第50页，讲稿共69张，创作于星期日氧化还原电位氧化还原电位Eh（redoxpotential）：氧化还原系统中的还）：氧化还原系统中的还原剂释放电子或氧化剂接受电子的趋势。原剂释放电子或氧化剂接受电子的趋势。好氧微生物：好氧微生物：+0.1V。一般。一般+0.3+0.4V厌氧微生物：厌氧微生物：+0.1以下以下兼性微生物：兼性微生物：+0.1以上好氧呼吸；以上好氧呼吸；+0.1以以下进行发酵下进行发酵第51页，讲稿共69张，创作于星期日4、原料来源的选择（经济节约）原料来源的选择（经济节约
33、）经济节约原则经济节约原则:以粗代精、以废代好、以简代繁以粗代精、以废代好、以简代繁 原料来源要广泛原料来源要广泛 原料要易处理，处理成本要低原料要易处理，处理成本要低 原料处理后，废物、废液、废气要少原料处理后，废物、废液、废气要少第52页，讲稿共69张，创作于星期日灭菌处理灭菌处理高压蒸汽灭菌：高压蒸汽灭菌：1.05kg/cm，1210C，1530min高温灭菌对营养物质的破坏及高温灭菌对营养物质的破坏及pH变化变化第53页，讲稿共69张，创作于星期日（二）四种方法（二）四种方法生态模拟生态模拟查阅文献查阅文献精心设计精心设计实验比较实验比较第54页，讲稿共69张，创作于星期日培养基类型培
34、养基类型（一）依对培养基成分的了解：（一）依对培养基成分的了解：天然培养基天然培养基(complexmedium,undefinedmedium)，指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培指一些利用动、植物或微生物体或其提取物制成的培养基，成分未知。如培养细菌所用的肉汤蛋白胨培养养基，成分未知。如培养细菌所用的肉汤蛋白胨培养基，培养酵母菌的麦芽汁培养基等。基，培养酵母菌的麦芽汁培养基等。优点：优点：取材方便、营养丰富、种类多样、配制方便取材方便、营养丰富、种类多样、配制方便第55页，讲稿共69张，创作于星期日组合培养基组合培养基(definedmedium)，或称合成培养基，或称合成培养
35、基(syntheticmedium)是是一一类类按按微微生生物物的的营营养养要要求求精精确确设设计计后后用用多多种种高高纯纯化化学学试试剂剂配配制制的的、各各成成分分（包包含含微微量量元元素素）的的量量都都确确切切知知道道的的培培养养基基。如如培培养养细细菌菌所所用用的的葡葡萄萄糖糖铵铵盐盐培培养养基基，培培养养放放线线菌菌的的淀淀粉粉硝硝酸酸盐培养基（高氏一号）。盐培养基（高氏一号）。较昂贵，一般用于研究工作（代谢、遗传分析）较昂贵，一般用于研究工作（代谢、遗传分析）。优点：组份精确、重复性好。优点：组份精确、重复性好。半组合培养基，又称半合成培养基半组合培养基，又称半合成培养基(Semi-
36、definedmedium)是一类主要以化学试剂配制，同时又加有某种或某些天然成分的培养是一类主要以化学试剂配制，同时又加有某种或某些天然成分的培养基。基。第56页，讲稿共69张，创作于星期日第57页，讲稿共69张，创作于星期日固体培养基固体培养基(solidmedium)，一般加有凝固剂，一般加有凝固剂，凝固剂含量一般为凝固剂含量一般为12。作作为为凝凝固固剂剂的的条条件件：不不被被微微生生物物分分解解利利用用，生生长长温温度度范范围围内内保保持持固固体体状状态态，凝凝固固点点温温度度对对微微生生物物无无害害，不不因因灭灭菌菌而而破破坏坏，透透明明度度好好、配配制制方方便便、价价格格低低。常
37、常用的为琼脂与明胶。用的为琼脂与明胶。由由于于固固体体培培养养基基能能提提供供表表面面，形形成成单单菌菌落落，因因此此可可用用于于：菌菌种种分分离离、鉴鉴定定、保藏等。保藏等。液体培养基液体培养基(liquidmedium)，培养基中没有凝固剂。，培养基中没有凝固剂。用途：大量培养微生物，研究生理代谢等。用途：大量培养微生物，研究生理代谢等。半固体培养基半固体培养基(semi-solidmedium)，凝固剂含量一般约为，凝固剂含量一般约为0.5%,用途：观察细菌的运动，测定噬菌体效价等。用途：观察细菌的运动，测定噬菌体效价等。第58页，讲稿共69张，创作于星期日培养基固化物琼脂与明胶的比较培
38、养基固化物琼脂与明胶的比较化学化学成分成分营养营养价值价值分解分解性性融化融化温度温度凝固凝固温度温度常用常用浓度浓度透明透明度度粘粘着着力力耐加耐加压灭压灭菌菌琼琼脂脂聚半乳糖聚半乳糖的硫酸酯的硫酸酯无无罕见罕见960C400C1.52%高高强强强强明明胶胶蛋白质蛋白质作氮作氮源源极易极易250C200C512%高高强强弱弱第59页，讲稿共69张，创作于星期日第60页，讲稿共69张，创作于星期日第61页，讲稿共69张，创作于星期日EMB(EosinMethyleneBlue)培培养养基基中中培培养养大大肠肠杆杆菌菌，因因其其强强烈烈分分解解乳乳糖糖而而产产生生大大量量的的混混合合酸酸，菌菌体
39、体带带H+,故故可可染染上上酸酸性性染染料料伊伊红红，又又因因伊伊红红与与美美蓝蓝结结合合，使使菌菌落落呈呈深深紫紫色色。从从菌菌落落表表面面反反光光还还可可看看到到绿绿色色金金属属闪闪光光。而而产产酸酸弱弱的的菌菌株株的的菌菌落落呈呈棕棕色色。不不发发酵酵乳乳酸酸的的菌落无色透明。菌落无色透明。鉴别肠道细菌的伊红美蓝乳糖培养基鉴别肠道细菌的伊红美蓝乳糖培养基是为了观察某种糖被分解后是否产生酸的一种培养基是为了观察某种糖被分解后是否产生酸的一种培养基 第62页，讲稿共69张，创作于星期日伊红美蓝伊红美蓝(EMB,EosinMethyleneBlue)培养基培养基第63页，讲稿共69张，创作于星
40、期日实验室常用的培养基实验室常用的培养基举例说明举例说明参考书：微生物培养基的制造与应用，陈天参考书：微生物培养基的制造与应用，陈天寿主编，中国农业出版社，寿主编，中国农业出版社，1995年年6月第一月第一版，版，996千字，千字，55元。元。第64页，讲稿共69张，创作于星期日 营养琼脂（牛肉膏蛋白胨）营养琼脂（牛肉膏蛋白胨）作用：一般好氧性细菌的分离培养作用：一般好氧性细菌的分离培养配方：蛋白胨配方：蛋白胨 10g 牛肉浸膏牛肉浸膏 3g NaCl 5g 琼脂琼脂 1520g 蒸馏水蒸馏水 1000ml PH 7.07.2 高压蒸气灭菌高压蒸气灭菌 121，1530min液体（普通）营养肉
41、汤：不含琼脂液体（普通）营养肉汤：不含琼脂第65页，讲稿共69张，创作于星期日伊红美蓝（伊红美蓝（EMB）培养基）培养基作用：分离肠道细菌作用：分离肠道细菌 配方：配方：蛋白胨蛋白胨 10g 乳糖乳糖 5g 蔗糖蔗糖 5g K2HPO4 2g 伊红伊红Y 0.4g 美蓝美蓝 0.065g 琼脂琼脂 1520g 蒸馏水蒸馏水 1000ml PH 7.2 高压蒸气灭菌高压蒸气灭菌 121，1530min 第66页，讲稿共69张，创作于星期日 佐贝尔（佐贝尔（ZOBELL“2216E”）培养基）培养基 作用：分离海水细菌作用：分离海水细菌 配方：陈海水配方：陈海水 1000ml （胰）蛋白胨（胰）蛋
42、白胨 5g 酵母膏酵母膏 1g FePO4 0.01g 琼脂琼脂 1520g PH 7.67.8 高压蒸气灭菌高压蒸气灭菌 121，1530min 若没有若没有陈海水用陈海水用蒸馏水蒸馏水1000ml加加3%NaCl代替代替第67页，讲稿共69张，创作于星期日TCBS（Thiosulfate Citrate Bile Salt Sucrose Agar）培养基）培养基作用：分离作用：分离 弧菌弧菌 配方：配方：酵母浸膏酵母浸膏 5g 蛋白胨蛋白胨 10g 硫代硫酸钠硫代硫酸钠 10g 枸橼酸钠枸橼酸钠 10g 牛胆粉（牛胆粉（Oxgall）8g 蔗糖蔗糖 20g NaCl 10g 柠檬酸铁柠檬酸铁 1g 溴麝香草酚蓝溴麝香草酚蓝 0.04g 麝香草酚蓝麝香草酚蓝 0.04g 琼脂琼脂 1520g 蒸馏水蒸馏水 1000ml PH 8.58.7 待冷至待冷至60 时，倾入无菌平皿时，倾入无菌平皿第68页，讲稿共69张，创作于星期日感感谢谢大大家家观观看看第69页，讲稿共69张，创作于星期日