第四章微生物的營養(yǎng)與培養(yǎng)基

第四章營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，而營養(yǎng)是微生物維持和延續(xù)其生命形式的一種生理過程。營養(yǎng)物質(zhì):參與營養(yǎng)過程并具有營養(yǎng)功能的物質(zhì)

營養(yǎng):指生物體從外部環(huán)境中攝取對生命活動所必需的能量和物質(zhì)，以滿足其生長和繁殖需要的一種最基本生理功能。

第一節(jié)、微生物的營養(yǎng)要求（微生物需要吃什么？）第四節(jié)、營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞（微生物是怎樣吃東西的）第二節(jié)、微生物的營養(yǎng)類型第三節(jié)、培養(yǎng)基（如何給微生物做飯）本章內(nèi)容構(gòu)成：水（75-90%）、無機鹽、蛋白質(zhì)、糖、脂類、核酸元素：大量元素：碳、氫、鈉、氧、氮、磷、硫、鉀、鎂、鈣、鐵微量元素:鋅、錳、鉬、硒、鈷、銅、鎢、鎳、硼特有成分：肽聚糖、胞壁酸、磷壁酸、D型氨基酸、砒啶二羧酸、二氨基庚二酸一、微生物的化學(xué)組成第一節(jié)微生物的營養(yǎng)六要素

二、微生物的營養(yǎng)要素

營養(yǎng)物質(zhì)按照它們在機體中的生理作用不同，可以將它們區(qū)分成六大類。營養(yǎng)物質(zhì)水碳源氮源無機鹽生長因子能源一切能滿足微生物生長、繁殖所需碳元素的營養(yǎng)物質(zhì)微生物細胞的含碳量占干重的50%（一）碳源1、種類:無機含碳化合物有機含碳化合物CO2和碳酸鹽等糖與糖的衍生物（多糖：如淀粉、麩皮、米糠等；飴糖；單糖),脂類、醇類、有機酸、烴類、芳香族化合物等。微生物利用的碳源譜種類碳源物質(zhì)備注糖葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖、淀粉、半乳糖、乳糖、甘露糖、纖維二糖、纖維素、半纖維素、甲殼素、木質(zhì)素等單糖優(yōu)于雙糖，己糖優(yōu)于戊糖，淀粉優(yōu)于纖維素，純多糖優(yōu)于雜多糖。有機酸糖酸、乳酸、檸檬酸、延胡索酸、低級脂肪酸、高級脂肪酸、氨基酸等與糖類比效果較差，有機酸較難進入細胞，進入細胞后會導(dǎo)致pH下降。當(dāng)環(huán)境中缺乏碳源物質(zhì)時，氨基酸可被微生物作為碳源利用。醇乙醇在低濃度條件下被某些酵母菌和醋酸菌利用。脂脂肪、磷脂主要利用脂肪，在特定條件下將磷脂分解為甘油和脂肪酸而加以利用。烴天然氣、石油、石油餾分、石蠟油等利用烴的微生物細胞表面有一種由糖脂組成的特殊吸收系統(tǒng)，可將難溶的烴充分乳化后吸收利用。CO2CO2為自養(yǎng)微生物所利用。碳酸鹽NaHCO3、CaCO3、白堊等為自養(yǎng)微生物所利用。其他芳香族化合物、氰化物蛋白質(zhì)、核酸等利用這些物質(zhì)的微生物在環(huán)境保護方面有重要作用。當(dāng)環(huán)境中缺乏碳源物質(zhì)時，可被微生物作為碳源而降解利用。最適碳源糖>醇>有機酸>脂類最適糖類單糖>雙糖>多糖最適單糖已糖>戊糖最適多糖淀粉>纖維素>木質(zhì)素、幾丁質(zhì)最適碳源C-H-O異養(yǎng)微生物：凡必須利用有機碳源的微生物自養(yǎng)微生物：以無機碳源作主要碳源的微生物根據(jù)微生物利用的碳源物質(zhì)不同將其分為1）提供合成細胞物質(zhì)及代謝物的原料2）為整個生理活動提供所需要能源（異養(yǎng)微生物）。2、功能：雙功能營養(yǎng)物C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量（ATP）凡是能提供微生物生長繁殖所需氮元素的營養(yǎng)源稱為氮源。1、氮源譜｛有機氮無機氮NH3銨鹽硝酸鹽｛牛肉膏酵母膏蛋白胨尿素（二）氮源分子氮N2微生物利用的氮源物質(zhì)種類氮源物質(zhì)元素水平備注蛋白質(zhì)類蛋白質(zhì)及其不同程度降解產(chǎn)物(胨、肽、氨基酸等)N.C.H.X大分子蛋白質(zhì)難進入細胞，一些真菌和少數(shù)細菌能分泌胞外蛋白酶，將大分子蛋白質(zhì)降解利用，而多數(shù)細菌只能利用相對分子質(zhì)量較小其降解產(chǎn)物氨及銨鹽NH3、(NH4)2SO4等N·H容易被微生物吸收利用硝酸鹽KNO3等N.O容易被微生物吸收利用分子氮N2N固氮微生物可利用，但當(dāng)環(huán)境中有化合態(tài)氮源時，固氮微生物就失去固氮能力其他嘌呤、嘧啶、脲、胺、酰胺、氰化物大腸桿菌不能以嘧啶作為唯一氮源，在氮限量的葡萄糖培養(yǎng)基上生長時，可通過誘導(dǎo)作用先合成分解嘧啶的酶，然后再分解并利用,嘧啶可不同程度地被微生物作為氮源加以利用1）氨基酸自養(yǎng)型微生物：能利用尿素、銨鹽、硝酸鹽甚至氮氣等簡單的氮源自行合成所需的一切氨基酸的生物2）氨基酸異養(yǎng)型微生物：凡需要從外界吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源的微生物。按氮源的不同微生物可分為：1）提供合成細胞中含氮物，如蛋白質(zhì)、核酸，以及含氮代謝物等的原料；2）少數(shù)細菌可以銨鹽、硝酸鹽等氮源為能源。2、功能：能源：能為微生物的生命活動提供最初能量來源營養(yǎng)物或輻射能1、能源譜｛化學(xué)物質(zhì)輻射能｛化能異養(yǎng)微生物的能源有機物無機物化能自養(yǎng)微生物的能源光能自養(yǎng)和光能異養(yǎng)微生物的能源2、功能：為微生物生長提供能量（三）能源能源單功能營養(yǎng)物------光輻射雙功能營養(yǎng)物------還原態(tài)的無機物NH4+三功能營養(yǎng)物------氨基酸類生長因子：是一類對調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能用簡單的碳源或氮源自行合成或合成量不足以滿足機體生長需要的的微量有機物。（四）生長因子1、生長因子種類

狹義：維生素廣義：維生素、氨基酸、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、分支或直鏈脂肪酸微生物生長因子需要量（/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0.025ug3、功能：提供微生物細胞重要的化學(xué)物質(zhì)和輔助因子的組分,參與代謝。2、根據(jù)對生長因子的需要與否將微生物分為三類：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型微生物根據(jù)微生物對礦質(zhì)元素需要量大小可以把它分成（五）無機鹽定義：為微生物細胞生長提供碳、氮源以外的各種重要元素（包括大量元素和微量元素）的物質(zhì)。

微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（微生物生長所需濃度在10-6~10-8mol/L）大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生長所需濃度在10-3~10-4mol/L）無機鹽及其生理功能元素化合物形式(常用)生理功能磷KH2PO4，K2HPO4核酸、核蛋白、磷脂、輔酶及ATP等高能分子的成分，作為緩沖系統(tǒng)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH硫(NH4)2SO4，MgSO4含硫氨基酸(半胱氨酸、甲硫氨酸等)、維生素的成分，谷胱甘肽可調(diào)節(jié)胞內(nèi)氧化還原電位鎂MgSO4己糖磷酸化酶、異檸檬酸脫氫酶、核酸聚合酶等活性中心組分，葉綠素和細菌葉綠素成分鈣CaCl2，Ca(NO3)2某些酶的輔因子，維持酶(如蛋白酶)的穩(wěn)定性，芽孢和某些孢子形成所需，建立細菌感受態(tài)所需鈉NaCl細胞運輸系統(tǒng)組分，維持細胞滲透壓，維持某些酶的穩(wěn)定性鉀KH2PO4，K2HPO4某些酶的輔因子，維持細胞滲透壓，某些嗜鹽細菌核糖體的穩(wěn)定因子鐵FeSO4細胞色素及某些酶的組分，某些鐵細菌的能源物質(zhì)，合成葉綠素、白喉毒素所需微量元素與生理功能元素生理功能鋅存在于乙醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶、醛縮酶、RNA與DNA聚合酶中錳存在于過氧化物歧化酶、檸檬酸合成酶中鉬存在于硝酸鹽還原酶、固氮酶、甲酸脫氫酶中硒存在于甘氨酸還原酶、甲酸脫氫酶中鈷存在于谷氨酸變位酶中銅存在于細胞色素氧化酶中鎢存在于甲酸脫氫酶中鎳存在于脲酶中，為氫細菌生長所必需無機鹽的功能3)與酶的組成和活力有關(guān)；5）用作某些化能自養(yǎng)細菌的能源6）用作呼吸鏈末端的氫受體。1）提供微生物細胞化學(xué)組成中的除C和N以外的重要組成元素2）參與并穩(wěn)定微生物的細胞結(jié)構(gòu)；4）調(diào)節(jié)和維持微生物生長過程中諸如滲透壓、氫離子濃度和氧化還原電位等生長條件如P構(gòu)成核酸，S構(gòu)成各種含硫的氨基酸（半胱氨酸和甲硫氨酸）P參與細胞膜和核酸的基本結(jié)構(gòu)，Ca參與細胞芽孢的皮層的組成，Mg具有穩(wěn)定核糖體和細胞膜的作用Mg、Cu、Zn、Ca等為許多酶的激活劑,Cu存在于細胞色素氧化酶中.Na、K有調(diào)節(jié)滲透壓的作用，磷酸鹽緩沖液有調(diào)節(jié)PH的穩(wěn)定的功能，含硫的Na2S和二硫蘇糖醇可降低氧化還原電位C6H12O6＋6H2O6CO2＋24[H](脫H酶）24[H]+4NO3-

2N2+12H2O（硝酸還原酶）2CH3CHOHCOOH+H2SO42CH3COOH+2CO2+2H2O+H2S+能量硝酸鹽還原細菌在厭氧條件下以NO3-作電子受體硫酸鹽細菌以SO42-為受體幾種生物的游離水含量人體：~60%海蟄：~96%微生物孢子營養(yǎng)體霉菌孢子：~39%細菌芽孢：皮層：~70%核心：極低細菌：~80%酵母：~75%霉菌：~85%水在細胞中有兩種存在形式：結(jié)合水和游離水.◆不同細胞及不同細胞結(jié)構(gòu)中游離水的含量有較大差別。（六）水主要生理功能：①起到溶劑與運輸介質(zhì)的作用；②參與細胞內(nèi)一系列化學(xué)反應(yīng)；③維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子穩(wěn)定的天然構(gòu)象；微生物通過水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結(jié)構(gòu)④有效的控制細胞內(nèi)溫度的變化;保持充足的水分是細胞維持正常形態(tài)的重要因素;溶劑和運輸介質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)維持生物大分子的天然構(gòu)象控制體內(nèi)溫度維持細胞的正常形態(tài)控制有多亞基組成的結(jié)構(gòu)合成含氮物質(zhì)提供能量合成含碳物質(zhì)及細胞結(jié)構(gòu)提供能量提供微生物細胞重要的化學(xué)物質(zhì)和輔助因子的組分,參與代謝。提供元素；維持細胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；與酶的組成和活力；用作受氫體；維持滲透壓；提供能源營養(yǎng)物質(zhì)水碳源氮源無機鹽生長因子能源提供能量根據(jù)碳源、能源及氫供體的需求的不同，可將微生物分為：光能無機自養(yǎng)型(photolithoautotrphy)光能有機異養(yǎng)型(photoorganoheterotrphy)化能無機自養(yǎng)型(chemolithoautotrphy)化能有機異養(yǎng)型(chemoorganoheterotrophy)第二節(jié)微生物的營養(yǎng)類型1．光能無機自養(yǎng)型（光能自養(yǎng)型）這類微生物利用光作為能源，以CO2為基本碳源；還原CO2的氫供體是還原態(tài)無機化合物（H2O、H2S等）真核藻類和藍細菌紫硫細菌和綠硫細菌碳源氫供體能源2．光能有機異養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）以光為能源，以CO2或簡單的有機碳化合物（甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、丙酮、乳酸）作為碳源與氫供體營光合生長的微生物。紅螺菌科碳源能源氫供體3．化能無機自養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）利用無機化合物氧化過程中釋放的能量，以二氧化碳為碳源、氫供體是還原態(tài)無機化合物而生長的微生物CO2+4H2CH4+2H2O產(chǎn)甲烷細菌氫供體能源碳源4．化能有機異養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）以有機碳化合物作為能源、碳源和氫供體的微生物有機物通常既是碳源也是能源；大多數(shù)細菌、真菌、原生動物都是化能有機異養(yǎng)型微生物；所有致病微生物均為化能有機異養(yǎng)型微生物；結(jié)核桿菌化能異養(yǎng)型微生物的分類：（生活場所、獲取養(yǎng)料方式）③兼性寄主菌：既營寄生又營腐生生活的。(結(jié)核桿菌)②寄生菌：只能在活寄主體吸收營養(yǎng)物生活的。①腐生菌：利用無生命的有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)。微生物的營養(yǎng)類型

營養(yǎng)類型能源氫供體碳源舉例光能無機自養(yǎng)型光能H2、H2S、S、H2O等無機物CO2光合細菌（紫硫細菌、綠硫細菌、藍細菌）、藻類光能有機異養(yǎng)型光能有機物簡單有機物紅螺細菌化能無機自養(yǎng)型化學(xué)能(無機物氧化)H2、H2S、Fe2+、NH3或NO2-等無機物CO2硝化、硫化、鐵、氫細菌等化能有機異養(yǎng)型化學(xué)能(有機物氧化)有機物有機物絕大多數(shù)細菌和全部真核微生物微生物在不同生長條件下生長時，其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變紫色非硫細菌無有機物時自養(yǎng)型微生物有有機物時異養(yǎng)型微生物光照與厭氧時光能營養(yǎng)型微生物黑暗與好氧時化能營養(yǎng)型微生物不同營養(yǎng)類型之間的界限并非絕對的營養(yǎng)物質(zhì)能否進入細胞取決于三個方面的因素：①營養(yǎng)物質(zhì)本身的性質(zhì)（相對分子量、質(zhì)量、溶解性、電荷性等)②微生物所處的環(huán)境（溫度、pH、滲透壓等）；③微生物細胞的透性屏障（原生質(zhì)膜、細胞壁、莢膜等）。第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞的方式根據(jù)物質(zhì)運輸過程的特點，可將物質(zhì)的運輸方式分為單純擴散促進擴散主動運送基團移位一、單純擴散

被吸收物質(zhì)依靠其在細胞內(nèi)外的濃度梯度為動力，從濃度高的部位向濃度低的部位的擴散的過程。運送的物質(zhì)主要有：水、脂肪酸、乙醇、甘油、一些氣體（O2、CO2）及某些氨基酸等。

特點①物質(zhì)在擴散過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng)；②不消耗能量；運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比不能逆濃度運輸；二、促進擴散（協(xié)助擴散）以細胞內(nèi)外的濃度梯度為動力，在載體蛋白參與下，物質(zhì)從濃度高的胞外向濃度低的胞內(nèi)擴散。促進擴散模式圖細胞膜細胞膜外細胞膜內(nèi)恢復(fù)原構(gòu)象移位再循環(huán)結(jié)合結(jié)合構(gòu)象改變

通過促進擴散進入細胞的營養(yǎng)物質(zhì)主要有氨基酸、單糖、維生素及無機鹽等。載體蛋白特點：1、具有特異性，一般微生物通過專一的載體蛋白運輸相應(yīng)的物質(zhì)，但也有微生物對同一物質(zhì)的運輸由一種以上的載體蛋白來完成。2、其構(gòu)象發(fā)生改變不消耗能量

促進擴散特點①參與運輸?shù)奈镔|(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化②不消耗能量③不能進行逆濃度運輸④運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比⑤需要載體參與三、主動運送：為微生物吸收營養(yǎng)的主要方式

需要從外界提供能量，由載體蛋白參與的逆濃度梯度的物質(zhì)轉(zhuǎn)運方式稱為----細胞膜細胞膜外細胞膜內(nèi)恢復(fù)原構(gòu)象移位再循環(huán)結(jié)合構(gòu)象改變ADP+PiATP轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：無機離子、糖、氨基酸和有機酸等可以進行逆濃度運輸特點物質(zhì)運輸過程中需要消耗能量物質(zhì)運輸過程中需要載體四、基團移位基團移位是一類既需要載體蛋白的參與，又需要消耗能量的物質(zhì)運送方式，且溶質(zhì)在運送前后還會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化。大腸桿菌吸收葡萄糖采用的是磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（PTS），即磷酸烯醇式丙酮酸—己糖磷酸轉(zhuǎn)移酶運輸系統(tǒng)。PTS通常由五種蛋白質(zhì)組成，包括酶I、酶II（包括a、b、c三種亞基）和一種低相對分子量的熱穩(wěn)定蛋白質(zhì)（HPr）。運送的物質(zhì)主要有：各種糖類、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等物質(zhì)運送步驟:1.熱穩(wěn)載體蛋白(HPr)的激活

磷酸烯酸式丙酮酸（PEP）+HPr丙酮酸+P~HPr2、糖被磷酸化后運入膜內(nèi)酶II

P~HPr+糖糖~P+HPr酶I在酶Ⅰ的作用下HPr被激活在酶Ⅱ的作用下P-HPr將磷酸轉(zhuǎn)移給糖大腸桿菌磷酸轉(zhuǎn)移酶體系與葡萄糖的運輸特點需要能量需要載體可以逆濃度運輸運送物質(zhì)結(jié)構(gòu)在運輸過程中會發(fā)生化學(xué)變化營養(yǎng)物質(zhì)運送入細胞的4種方式四種運輸營養(yǎng)物質(zhì)方式的比較比較項目單純擴散促進擴散主動運輸基團轉(zhuǎn)位特異載體蛋白運輸速度物質(zhì)運輸方向胞內(nèi)外濃度運輸分子能量消耗運輸后物質(zhì)的結(jié)構(gòu)無慢由濃至稀相等無特異性不需要不變有快由濃至稀相等特異性不需要不變有快由稀至濃胞內(nèi)濃度高特異性需要不變有快由稀至濃胞內(nèi)濃度高特異性需要改變培養(yǎng)基是人工配制的，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合營養(yǎng)料。特點：1、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)要素碳源、氮源、無機鹽、能源、生長因子、水2、任何培養(yǎng)基一旦配成，必須立即進行滅菌處理；第四節(jié)培養(yǎng)基用途：促使微生物生長；積累代謝產(chǎn)物；分離微生物菌種；鑒定微生物種類；微生物細胞計數(shù)；菌種保藏；制備微生物制品。一、選用和設(shè)計培養(yǎng)基的原則和方法目的明確營養(yǎng)協(xié)調(diào)理化條件適宜經(jīng)濟節(jié)約（一）原則1、目的明確1）何菌培養(yǎng)化能自養(yǎng)型的氧化硫桿菌的培養(yǎng)基組成為：S10gMgSO4.7H2O0.5g（NH4)2SO40.4gFeSO40.01gH2PO44gCaCl20.25gH2O1000ml培養(yǎng)化能異養(yǎng)的大腸桿菌一種培養(yǎng)基是由下列化學(xué)成分組成：葡萄糖5gNH4H2PO41gNaCl5gMgSO4.7H2O0.2gK2HPO41gH2O1000ml2）何產(chǎn)物獲得菌體N源高一些；獲得代謝產(chǎn)物N源低一些3）何規(guī)模實驗室培養(yǎng)、種子培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)常見的培養(yǎng)四大類微生物的培養(yǎng)基細菌（牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基）：牛肉膏3g蛋白胨10gNaCl5gH2O1000ml放線菌（高氏1號）淀粉20gK2HPO40.5gNaCl0.5gMgSO4.7H2O0.5gKNO31gFeSO40.01gH2O1000ml酵母菌(麥芽汁培養(yǎng)基)葡萄糖1gKCl1.8g酵母浸膏2.5g醋酸鈉8.2gH2O1000ml霉菌（查氏合成培養(yǎng)基）NaNO33gK2HPO41gKCl0.5gMgSO4.7H2O0.5gFeSO40.01g蔗糖30gH2O1000ml2、營養(yǎng)協(xié)調(diào)1）選擇適宜的營養(yǎng)物質(zhì)

2）營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比合適培養(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代謝產(chǎn)物的形成和積累對大多數(shù)微生物來說，它們各種營養(yǎng)物質(zhì)的比例大體

水>碳源>氮源>P/S>K/Mg>生長因子10-110-210-310-410-510-6其中碳氮比（C/N）的影響較大碳氮比指微生物培養(yǎng)基中所含碳源中碳原子的摩爾數(shù)與氮源中氮原子的摩爾數(shù)之比。例：谷氨酸生產(chǎn)中

C/N＝3/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；C/N＝4/1時，菌體生長受抑制，而谷氨酸大量增加。真菌需C/N較高的培養(yǎng)基，相當(dāng)于動物的“素食”細菌尤其是動物病原菌需C/N比較低，相當(dāng)于動物的“葷食”。3、理化條件適宜pH水活度氧化還原電勢滲透壓1）pH培養(yǎng)基的pH必須控制在一定的范圍內(nèi)，以滿足不同類型微生物的生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。通常培養(yǎng)條件：細菌：pH6.5~7.5放線菌：pH7.5~8.5酵母菌：pH3.8~6.0霉菌：pH4.0~5.8☆磷酸緩沖液：pH值從6.0~7.6之間K2HPO4+HClKH2PO4+KClKH2PO4+KOHK2HPO4+H2O☆加入CaCO3：

CO32–HCO3–H2CO3CO2+H2O+H+–H–+H+–H–☆培養(yǎng)基中所含氨基酸、肽、蛋白質(zhì)等物質(zhì)也可起到緩沖作用。為了維持培養(yǎng)基pH值的相對恒定，通常采用下列兩種方式：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)基的碳氮比。外源調(diào)節(jié)：按實際需要不斷向發(fā)酵液流加酸或堿液2）滲透壓等滲溶液 適宜微生物生長高滲溶液 細胞發(fā)生質(zhì)壁分離低滲溶液 細胞吸水膨脹，直至破裂3)水活度在天然或人工環(huán)境中，微生物可實際利用的自由水或游離水的含量.一般用在一定的溫度和壓力條件下,溶液的蒸汽壓力與同樣條件下純水蒸汽壓力之比表示，即：αw=P/Po式中P代表溶液蒸汽壓力,PO代表純水蒸汽壓力。純水αw為1.00,溶液中溶質(zhì)越多,αw越小。微生物一般在αw為0.60～0.99的條件下生長,αw過低時,微生物生長的遲緩期延長,比生長速率和總生長量減少。微生物不同，其生長的最適αw不同。各種微生物生長繁殖范圍和各種食品的水活度4)氧化還原電勢氧化還原電勢又稱氧化還原電位（redoxpotential），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高+0.1V低好氧兼性厭氧調(diào)節(jié)增加：攪拌、振蕩、加氧化劑降低：驅(qū)除氧氣、加入還原劑4.經(jīng)濟節(jié)約以粗代精以野代家以廢代好以國代進以簡代繁以氮代朊以烴代糧以纖代糖（二）方法1、生態(tài)模擬---研究某種微生物的培養(yǎng)條件；2、參閱文獻

----設(shè)計特定微生物的培養(yǎng)基配方；3、精心設(shè)計4、試驗比較

----確定特定微生物的最佳培養(yǎng)條件；1）不同培養(yǎng)基配方的比較2）單成分來源和數(shù)量的比較3）幾種成分濃度比例調(diào)配的比較4）小型實驗放大到大型生產(chǎn)條件的比較5）PH和溫度實驗按培養(yǎng)基成分分按物理性狀分按培養(yǎng)基的用途分第三節(jié)培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型及應(yīng)用培養(yǎng)基類型天然培養(yǎng)基組合培養(yǎng)基半組合培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基脫水培養(yǎng)基二、培養(yǎng)基的類型a.天然培養(yǎng)基

以動物、植物或微生物體包括其提取物為原料配制的培養(yǎng)基。牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基

牛肉膏3.0克蛋白胨10.0克食鹽5.0克蒸餾水（自來水）1000毫升1、按照培養(yǎng)基成分分：優(yōu)點：營養(yǎng)豐富、種類多樣、配方方便、價格低廉缺點：成分不清楚、不穩(wěn)定適用于：實驗室菌種的培養(yǎng)；發(fā)酵工業(yè)中生產(chǎn)菌種；某些發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)b.組合培養(yǎng)基

用化學(xué)成分和濃度完全清楚的物質(zhì)配制的培養(yǎng)基。高氏一號合成培養(yǎng)基可溶性淀粉20.0克KNO31.0克K2HPO40.5克MgSO4·7H2O0.5克NaCl0.5克FeSO4·7H2O溶液2滴（10%）蒸餾水1000毫升優(yōu)點：成分清楚、重演性高缺點：價格較貴、配制麻煩、微生物生長比較一般適用于：營養(yǎng)、代謝、生理、生化、遺傳、育種、菌種鑒定或生物測定等對定量要求較高的研究工作中C.半組合培養(yǎng)基

主要以化學(xué)試劑配制，同時還加有某種或某些天然成分酵母菌(麥芽汁培養(yǎng)基)葡萄糖1gKCl1.8g酵母浸膏

2.5g醋酸鈉8.2gH2O1000ml2、按照培養(yǎng)基的物理性狀b.液體培養(yǎng)基

未加凝固劑呈液態(tài)的培養(yǎng)基稱為液體培養(yǎng)基。c.半固體培養(yǎng)基

在液體培養(yǎng)基中加入少量瓊脂（0.2-0.5%）。a.固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)基中加入凝固劑使呈固體狀態(tài)，稱為固體培養(yǎng)基。(瓊脂1.5-2%)脫水培養(yǎng)基含有除水以外的一切營養(yǎng)成分的商品培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基常用來進行微生物的分離、鑒定、活菌計數(shù)及菌種保藏

大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及在實驗室進行微生物的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面的研究觀察微生物的運動特征、分類鑒定及噬菌體效價滴定

瓊脂、明膠、海藻酸膠、硅膠等3、按照培養(yǎng)用途：二、培養(yǎng)基的類型b.選擇培養(yǎng)基

用來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。c.鑒別培養(yǎng)基

根據(jù)微生物的代謝特點，通過指示劑的呈色反應(yīng)，用以鑒別不同微生物的培養(yǎng)基。伊紅-美藍培養(yǎng)基鑒別大腸桿菌(菌落小,綠色光澤)和產(chǎn)氣腸桿菌(菌落大,灰棕色)）a.基本培養(yǎng)基

含有一般微生物生長繁殖所需的基本營養(yǎng)物的培養(yǎng)基。加富性選擇培養(yǎng)基---投其所好抑制性選擇培養(yǎng)基----取其所抗選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基微生物的營養(yǎng)和培養(yǎng)營養(yǎng)六要素：營養(yǎng)類型：進入細胞的方式：培養(yǎng)基配制目的明確、營養(yǎng)協(xié)調(diào)、理化條件適宜、經(jīng)濟節(jié)約生態(tài)模擬、參閱文獻、精心設(shè)計、試驗比較培養(yǎng)基類型及應(yīng)用天然培養(yǎng)基、組合培養(yǎng)基、半組合培養(yǎng)基基本培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽、水光能無機自養(yǎng)型、光能有機異養(yǎng)型、化能無機自養(yǎng)型、化能有機異養(yǎng)型單純擴散、促進擴散、主動運送、基團移位原則：方法：按培養(yǎng)基成分分：按物理性狀分：固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、脫水培養(yǎng)基按培養(yǎng)基的用途分：知識結(jié)構(gòu)1、大多數(shù)微生物的營養(yǎng)類型屬于：光能自養(yǎng)B.光能異養(yǎng)C.化能自養(yǎng)D.化能異養(yǎng)2、藍細菌的營養(yǎng)類型屬于:A．光能自養(yǎng)B.光能異養(yǎng)C．化能自養(yǎng)D.化能異養(yǎng)3、碳素營養(yǎng)物質(zhì)的主要功能是:A.構(gòu)成細胞物質(zhì)B.提供能量C.A,B兩者4、占微生物細胞總重量70%-90%以上的細胞組分是:A.碳素物質(zhì)B.氮素物質(zhì)C.水5、能用分子氮作氮源的微生物有：A.酵母菌B.藍細菌C.蘇云金桿菌6、腐生型微生物的特征是：A.以死的有機物作營養(yǎng)物質(zhì) B.以有生命活性的有機物作營養(yǎng)物質(zhì)C.A,B兩者7、自養(yǎng)型微生物和異養(yǎng)型微生物的主要差別是：A.所需能源物質(zhì)不同 B.所需碳源不同 C.所需氮源不同8、基團轉(zhuǎn)位和主動運輸?shù)闹饕顒e是：A.運輸中需要各種載體參與

B.需要消耗能量C.改變了被運輸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)9、單純擴散和促進擴散的主要區(qū)別是：A.物質(zhì)運輸?shù)臐舛忍荻炔煌? B.前者不需能量,后者需要能量C.前者不需要載體,后者需要載體10、微生物生長所需要的生長因子(生長因素)是：A.微量元素 B.氨基酸和堿基 C.維生素D.B,C二者11、能用分子氮作氮源的微生物有：A.酵母菌

B.藍細菌

C.蘇云金桿菌12、自養(yǎng)型微生物和異養(yǎng)型微生物的主要差別是：A.所需能源物質(zhì)不同

B.所需碳源不同 C.所需氮源不同13、基團轉(zhuǎn)位和主動運輸?shù)闹饕顒e是：A.運輸中需要各種載體參與

B.需要消耗能量C.改變了被運輸物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)14、單純擴散和促進擴散的主要區(qū)別是：A.物質(zhì)運輸?shù)臐舛忍荻炔煌?/p>

B.前者不需能量,后者需要能量C.前者不需要載體,后者需要載體15、細菌中存在的一種主要運輸方式為：A.單純擴散

B.促進擴散C.主動運輸 D.基團轉(zhuǎn)位判斷1、所有的微生物都能利用氨態(tài)N作N源。()2、化能自養(yǎng)型微生物生長所需要的能量來自無機物氧化過程中放出的化學(xué)能量。()3、所有的微生物都能以葡萄糖作碳源.()4、光能自養(yǎng)菌和化能自養(yǎng)菌都利用二氧化碳作碳源合成細胞有機物。()5、添加酵母膏配制培養(yǎng)基主要是提供微生物生長所需要的維生素。()6、生長因子是微生物生長所需的各種環(huán)境條件之一()7、糖運進細菌細胞靠基團轉(zhuǎn)位和主動輸送。()8、微生物營養(yǎng)是微生物獲