微生物特點(diǎn)：食譜廣、胃口大營養(yǎng)物質(zhì)：能夠滿足微生物機(jī)體生長、繁殖和完成各種生理活動所需物質(zhì)。營養(yǎng)：微生物取得和利用營養(yǎng)物質(zhì)過程。營養(yǎng)物質(zhì)是微生物生存物質(zhì)基礎(chǔ)，而營養(yǎng)是生物維持和延續(xù)其生命形式一個生理過程。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第1頁本章內(nèi)容：

（微生物們需要吃什么？）第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞方式（微生物們是怎樣吃東西）第二節(jié)培養(yǎng)基（怎樣給微生物們做飯）第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第2頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求一、微生物細(xì)胞化學(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、維生素等及其降解產(chǎn)物。

無機(jī)物（鹽）微生物、動物、植物之間存在“營養(yǎng)上統(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。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第3頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效微生物與動植物營養(yǎng)要素比較微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第4頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素（碳骨架）營養(yǎng)物，稱為碳源。

碳源譜

有機(jī)碳

無機(jī)碳異養(yǎng)微生物

自養(yǎng)微生物

蛋白質(zhì)、糖類、有機(jī)酸類、醇類和脂類等。

CO2、碳酸鹽等。1.碳源碳源功效：組成細(xì)胞及代謝產(chǎn)物骨架；是大多數(shù)微生物代謝所需能量起源。

微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第5頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效1.碳源第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求試驗(yàn)室慣用幾個碳源：葡萄糖、蔗糖、乳糖、可溶性淀粉等。工業(yè)上慣用幾個碳源：糖蜜、玉米粉、淀粉、馬鈴薯等。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第6頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效凡能提供微生物生長繁殖所需氮元素營養(yǎng)源稱為氮源。2.氮源氮源功效：為微生物提供合成細(xì)胞物質(zhì)代謝產(chǎn)物原料，氮源普通不做能源，只有硝化細(xì)菌利用銨鹽，亞硝酸鹽作氮源，同時也作能源。分子態(tài)氮：固氮微生物以分子氮為唯一氮源。無機(jī)態(tài)氮：硝酸鹽、銨鹽幾乎全部微生物能利用。有機(jī)態(tài)氮：蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物。遲效氮源和速效氮源氨基酸自養(yǎng)型微生物和氨基酸異養(yǎng)型微生物

氮源譜微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第7頁2.氮源試驗(yàn)室慣用幾個有機(jī)氮源：

蛋白胨牛肉浸膏

酵母浸膏蛋白胨是蛋白類物質(zhì)消化產(chǎn)物，能夠用酶法或者酸法水解制備。牛肉浸膏就是牛肉浸液經(jīng)過離心和過濾除去脂肪和不溶性物質(zhì)，再經(jīng)低溫濃縮而成。從酵母細(xì)胞中取得一個類似于蛋白胨物質(zhì)，它采取自溶、離心或壓濾、濃縮等工藝制成。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第8頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效3.能源能為微生物生命活動提供最初能量起源營養(yǎng)物或輻射能，稱為能源。對于各種異養(yǎng)微生物來說，它們能源就是其碳源?；茏责B(yǎng)微生物能源十分獨(dú)特，它們都是一些還原態(tài)無機(jī)物質(zhì)，能利用這些能源微生物都是一些原核生物，包含亞硝酸細(xì)菌、硝酸細(xì)菌、硫化細(xì)菌、氫細(xì)菌和鐵細(xì)菌等。因?yàn)榛茏责B(yǎng)型微生物存在，使人們擴(kuò)大了對生物圈認(rèn)識，改變了以往認(rèn)為生物界只是直接或間接利用太陽能舊觀念。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第9頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求4.生長因子生長因子是一類微生物生長所必需且需求量極少，但微生物本身不能合成或合成量不足有機(jī)物。狹義生長因子：維生素廣義生長因子：維生素、氨基酸、堿基、卟啉及其衍生物等。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第10頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效4.生長因子維生素：有微生物自己不能合成維生素，需要外加，主要是B族維生素、硫胺素、葉酸、泛酸、核黃素等，如生產(chǎn)味精需加生物素。堿基：嘧啶和嘌呤是核酸和輔E主要組分，是許多微生物必須生長原因。有些微生物不但不能合成嘧啶和嘌呤，而且不能將補(bǔ)充嘧啶和嘌呤結(jié)合在核苷酸上，還必須供給核苷酸，有菌需補(bǔ)充卟啉或其衍生物，還有菌需供給（低碳）脂肪酸等。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第11頁氨基酸：各種菌合成AA能力有很大差異，普通G－菌強(qiáng)于G＋，大腸桿菌自己能合成全部氨基酸，沙門氏菌能合成大部分氨基酸，有菌合成氨基酸能力極弱，如腸道串珠菌需從外界補(bǔ)充17種氨基酸。有些微生物自己不能合成某種氨基酸，必須給予補(bǔ)充，如賴氨酸發(fā)酵所用黃色短桿菌不能合成環(huán)絲氨酸，為環(huán)絲氨酸缺點(diǎn)型菌株，在培養(yǎng)基中必須添加含環(huán)絲氨酸氮源。如豆餅水解液或毛發(fā)水解液等。4.生長因子二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第12頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效4.生長因子按微生物對生長因子需要是否，能夠?qū)⑺鼈兎殖?種類型：

生長因子自養(yǎng)型微生物它們不需要從外界吸收任何生長因子，多數(shù)真菌、放線菌和不少細(xì)菌都屬于這類。生長因子異養(yǎng)型微生物它們需要從外界吸收各種生長因子才能維持正常生長，如各種乳酸菌、動物致病菌、支原體和原生動物。生長因子過量合成微生物少數(shù)微生物在其代謝活動中，能合成并大量分泌一些維生素等生長因子，所以可作為相關(guān)維生素生產(chǎn)菌種。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第13頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效5.無機(jī)鹽

無機(jī)鹽是微生物生長必需一類營養(yǎng)物質(zhì)，生理功效包含：酶活性中心組成部分、維持大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、調(diào)整并維持細(xì)胞滲透壓平衡等。凡生長所需濃度在10-3～10-4mol/L范圍內(nèi)元素，可稱為大量元素，如P、S、K、Mg、Na和Fe等。以無機(jī)鹽陽離子形式被吸收，配培養(yǎng)基進(jìn)要加磷酸鹽、硫酸鹽；凡所需濃度在10-6～10-8mol/L范圍內(nèi)元素，可稱為微量元素，如Cu、Zn、Mn、Co等，這些微量元素，在微生物培養(yǎng)中有0.1PPM就能夠了，配置時不需另加。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第14頁二、營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功效6.水因?yàn)樗谖⑸锎x活動中不可缺乏性，所以仍把它作為營養(yǎng)要素來考慮。（1）水是地球上整個生命系統(tǒng)存在和發(fā)展必要條件。（2）水在生物體內(nèi)功效穩(wěn)定生物大分子構(gòu)象，使之表現(xiàn)出特異生物活性；作為體內(nèi)通用介質(zhì)，使各類生物化學(xué)反應(yīng)得以順利進(jìn)行；用作營養(yǎng)物質(zhì)或代謝廢物載體，把它們輸送到生物體各相關(guān)部位；因?yàn)樗疅崛萘看螅士捎脕碚{(diào)整溫度、平衡溫度；對體內(nèi)各運(yùn)動部位起潤滑作用。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第15頁3、物理化學(xué)條件適宜水活度在天然環(huán)境中，微生物可實(shí)際利用自由水或游離水含量。普通用在一定溫度和壓力條件下,溶液蒸汽壓力與一樣條件下純水蒸汽壓力之比表示，即：αw=Pw/Pow

純水αw為1.00,溶液中溶質(zhì)越多,αw越小。微生物普通在αw為0.60～0.99條件下生長,αw過低時,微生物生長遲緩期延長,比生長速率和總生長量降低。微生物不一樣，其生長最適αw不一樣。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第16頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型

微生物營養(yǎng)類型(Ⅰ)微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第17頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型微生物營養(yǎng)類型(Ⅱ)微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第18頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型1．光能無機(jī)營養(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能量；以無機(jī)物如H2、H2S、S等作為供氫體或電子供體，使CO2還原為細(xì)胞物質(zhì)；比如，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)，并伴隨硫元素產(chǎn)生。CO2+2H2S光能光合色素[

CH2O]+2S+H2O微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第19頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型2．光能有機(jī)營養(yǎng)型（光能異養(yǎng)型）不能以CO2為主要或唯一碳源；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)需要外源生長因子；比如，紅螺菌屬中一些細(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2CH3C0CH3+[CH2O]+H2O微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第20頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型3．化能無機(jī)營養(yǎng)型（化能自養(yǎng)型）生長所需要能量來自無機(jī)物氧化過程中放出化學(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，可在完全無機(jī)及無光環(huán)境中生長。它們廣泛分布于土壤及水環(huán)境中,參加地球物質(zhì)循環(huán)；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第21頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型4．化能有機(jī)營養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）生長所需要能量均來自有機(jī)物氧化過程中放出化學(xué)能；生長所需要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、原生動物都是化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；全部致病微生物均為化能有機(jī)異養(yǎng)型微生物；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第22頁第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求三、微生物營養(yǎng)類型4．化能有機(jī)營養(yǎng)型（化能異養(yǎng)型）腐生型(metatrophy)：可利用無生命有機(jī)物(如動植物尸體和殘體)作為碳源；寄生型(paratrophy)：寄生在活寄主機(jī)體內(nèi)吸收營養(yǎng)物質(zhì),離開寄主就不能生存；在腐生型和寄生型之間還存在中間類型：兼性腐生型(facultivemetatrophy)；兼性寄生型(facultiveparatrophy)；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第23頁三、微生物營養(yǎng)類型不一樣營養(yǎng)類型之間界限并非絕對：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；有些微生物在不一樣生長條件下生長時,其營養(yǎng)類型也會發(fā)生改變；比如紫色非硫細(xì)菌(purplenonsulphurbacteria)：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)生化學(xué)能生長，為化能營養(yǎng)型微生物；微生物營養(yǎng)類型可變性無疑有利于提升其對環(huán)境條件改變適應(yīng)能力微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第24頁三、微生物營養(yǎng)類型第一節(jié)微生物營養(yǎng)要求5．營養(yǎng)缺點(diǎn)型一些菌株發(fā)生突變(自然突變或人工誘變)后，失去合成某種或一些對該菌株生長必不可少物質(zhì)(通常是生長因子如氨基酸、維生素)能力，必須從外界環(huán)境取得該物質(zhì)才能生長繁殖，這種突變型菌株稱為營養(yǎng)缺點(diǎn)型(auxotroph)，對應(yīng)野生型菌株稱為原養(yǎng)型(prototroph)。營養(yǎng)缺點(diǎn)型菌株經(jīng)慣用來進(jìn)行微生物遺傳學(xué)方面研究。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第25頁第二節(jié)培養(yǎng)基培養(yǎng)基幾乎是一切對微生物進(jìn)行研究和利用工作基礎(chǔ)培養(yǎng)基（medium）是人工配制，適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物營養(yǎng)基質(zhì)。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(jī)鹽、能源、生長因子、水任何培養(yǎng)基一旦配成，必須馬上進(jìn)行滅菌處理常規(guī)高壓蒸汽滅菌：一些成份進(jìn)行分別滅菌；過濾除菌；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第26頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法在微生物學(xué)研究和生長實(shí)踐中，配置適當(dāng)培養(yǎng)基是一項最基本要求。1、選擇適宜營養(yǎng)物質(zhì)2、營養(yǎng)物濃度及配比適當(dāng)3、物理、化學(xué)條件適宜4、經(jīng)濟(jì)節(jié)約5、精心設(shè)計、試驗(yàn)比較微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第27頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法1、選擇適宜營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)不一樣微生物必須采取不一樣培養(yǎng)條件；培養(yǎng)目標(biāo)不一樣，原料選擇和配比不一樣；試驗(yàn)室慣用培養(yǎng)基：細(xì)菌：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基（或簡稱普通肉湯培養(yǎng)基）；放線菌：高氏1號合成培養(yǎng)基培養(yǎng)；酵母菌：麥芽汁培養(yǎng)基；霉菌：查氏合成培養(yǎng)基；試驗(yàn)室普通培養(yǎng)：普通慣用培養(yǎng)基；遺傳研究：成份清楚合成培養(yǎng)基；生理、代謝研究：選取對應(yīng)培養(yǎng)基配方；比如枯草芽孢桿菌：普通培養(yǎng)：肉湯培養(yǎng)基或LB培養(yǎng)基；自然轉(zhuǎn)化：基礎(chǔ)培養(yǎng)基；觀察芽孢：生孢子培養(yǎng)基；產(chǎn)蛋白酶：以玉米粉、黃豆餅粉為主產(chǎn)酶培養(yǎng)基；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第28頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法2、營養(yǎng)物質(zhì)濃度及配比適當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)濃度適宜；營養(yǎng)物質(zhì)之間配比適宜；高濃度糖類物質(zhì)、無機(jī)鹽、重金屬離子等不但不能維持和促進(jìn)微生物生長，反而起到抑制或殺菌作用。培養(yǎng)基中各營養(yǎng)物質(zhì)之間濃度配比也直接影響微生物生長繁殖和(或)代謝產(chǎn)物形成和積累，其中碳氮比(C/N)影響較大。發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時：碳氮比為4/1時，菌體大量繁殖，谷氨酸積累少；碳氮比為3/1時，菌體繁殖受到抑制，谷氨酸產(chǎn)量則大量增加。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第29頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法3、物理化學(xué)條件適宜pH；水活度；氧化還原電位；滲透壓；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第30頁3、物理化學(xué)條件適宜1）pH培養(yǎng)基pH必須控制在一定范圍內(nèi)，以滿足不一樣類型微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物。通常培養(yǎng)條件：細(xì)菌與放線菌：pH7~7.5酵母菌和霉菌：pH4.5~6范圍內(nèi)生長微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第31頁1）pH3、物理化學(xué)條件適宜pH對微生物生長影響：

pH對酶影響；pH對營養(yǎng)物質(zhì)吸收影響。pH調(diào)整：內(nèi)源調(diào)整：磷酸緩沖液；以CaCO3作為“備用堿”；蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸等天然緩沖系統(tǒng)外源調(diào)整：進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時補(bǔ)加酸、堿。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第32頁3、物理化學(xué)條件適宜2）氧化還原電位氧化還原電位又稱氧化還原電勢（redoxpotential），是度量某氧化還原系統(tǒng)中還原劑釋放電子或氧化劑接收電子趨勢一個指標(biāo)，其單位是V（伏）或mV（毫伏）。就向微生物與pH關(guān)系一樣，不一樣類型微生物生長對氧化還原電位(Ф)要求不一樣好氧性微生物：+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。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第33頁3、物理化學(xué)條件適宜2）氧化還原電位氧化還原電位與氧分壓和pH相關(guān),也受一些微生物代謝產(chǎn)物影響增加通氣量(如振蕩培養(yǎng)、攪拌)提升培養(yǎng)基氧分壓，或加入氧化劑，從而增加Ф值；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Ф值。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第34頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法3）經(jīng)濟(jì)節(jié)約配制培養(yǎng)基時應(yīng)盡可能利用廉價且易于取得原料作為培養(yǎng)基成份,尤其是在發(fā)酵工業(yè)中,以降低生產(chǎn)成本。以粗代精以“野”代“家”以廢代好以簡代繁以烴代糧以纖代糖以無機(jī)氮代蛋白對微生物來說，各種粗原料營養(yǎng)愈加完全，效果愈加好。而且在經(jīng)濟(jì)上也節(jié)約。以野生植物原料代替栽培植物原料，如木薯、橡子、薯芋等都是富含淀粉質(zhì)野生植物，能夠部分取代糧食用于工業(yè)發(fā)酵碳源。以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易污染環(huán)境廢棄物作為培養(yǎng)微生物原料。比如，糖蜜(制糖工業(yè)中含有蔗糖廢液)、乳清(乳制品工業(yè)中含有乳糖廢液)、豆制品工業(yè)廢液及黑廢液(造紙工業(yè)中含有戊糖和己糖亞硫酸紙漿)等都可作為培養(yǎng)基原料。工業(yè)上甲烷發(fā)酵主要利用廢水、廢渣作原料,在我國農(nóng)村，已推廣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、蛋白胨等都是慣用發(fā)酵工業(yè)原料。某制藥廠改進(jìn)鏈霉素發(fā)酵液中原有配方，設(shè)法減去30-50%黃豆餅粉、25%葡萄糖和20%硫酸銨，結(jié)果反而提升了產(chǎn)量。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。生產(chǎn)石油蛋白將石油產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成一些產(chǎn)值更高高級醇、脂肪酸、環(huán)烷酸等化工產(chǎn)品和若干合成物；對石油產(chǎn)品品質(zhì)進(jìn)行改良，如脫硫、脫蠟等。開發(fā)利用纖維素這種世界上含量最豐富可再生資源。將大量纖維素農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)質(zhì)飼料、工業(yè)發(fā)酵原料、燃料及人類食品及飲料。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)基原料，讓微生物轉(zhuǎn)化成菌體蛋白質(zhì)或含氮發(fā)酵產(chǎn)物供人們利用。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第35頁一、選取和設(shè)計培養(yǎng)基標(biāo)準(zhǔn)和方法4）精心設(shè)計、試驗(yàn)比較進(jìn)行生態(tài)模擬，研究某種微生物培養(yǎng)條件；文件查閱，設(shè)計特定微生物培養(yǎng)基配方；試驗(yàn)比較，確定特定微生物最正確培養(yǎng)條件；微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第36頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用1．按成份不一樣劃分天然培養(yǎng)基以化學(xué)成份還不清楚或化學(xué)成份不恒定天然有機(jī)物組成如：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第37頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用合成培養(yǎng)基如：高氏I號培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基。是由化學(xué)成份完全了解物質(zhì)配制而成培養(yǎng)基，也稱化學(xué)限定培養(yǎng)基(chemicallydefinedmedium)特點(diǎn)是重復(fù)性好，但成本高，微生物在其中生長較慢。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第38頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用半合成培養(yǎng)基指一類主要以化學(xué)試劑配制、同時還加有某種天然成份培養(yǎng)基。多數(shù)培養(yǎng)基是以天然有機(jī)物作為碳、氮及生長素起源，并適當(dāng)加入一些化學(xué)藥品以補(bǔ)充無機(jī)鹽成份，使更能充分滿足微生物對營養(yǎng)需要。如：馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第39頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用2．依據(jù)物理狀態(tài)劃分固體培養(yǎng)基在液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑，使其成為固體狀態(tài)即為固體培養(yǎng)基。對凝固劑要求：慣用凝固劑：瓊脂和明膠。其它固體培養(yǎng)基：馬鈴薯塊、胡蘿卜條、小米、麩皮及米糠等制成固體狀態(tài)培養(yǎng)基，酒曲和棉子殼培養(yǎng)基等。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第40頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用2．依據(jù)物理狀態(tài)劃分半固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基中凝固劑含量比固體培養(yǎng)基少，培養(yǎng)基中瓊脂含量普通為0．2％～0．7％。半固體培養(yǎng)基慣用來觀察微生物運(yùn)動特征、分類判定及噬菌體效價滴定等。液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基中未加任何凝固劑。在用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物時，經(jīng)過振蕩或攪拌能夠增加培養(yǎng)基通氣量，同時使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)分布均勻。液體培養(yǎng)基慣用于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)以及在試驗(yàn)室進(jìn)行微生物基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面研究。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第41頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用3．按用途劃分1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基(minimummedium)在一定條件下含有某種微生物生長繁殖所需基本營養(yǎng)物質(zhì)培養(yǎng)基，也稱為基本培養(yǎng)基。如：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基?；A(chǔ)培養(yǎng)基也能夠作為一些特殊培養(yǎng)基基礎(chǔ)成份，再依據(jù)某種微生物特殊營養(yǎng)需求，在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入所需營養(yǎng)物質(zhì)。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第42頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用3．按用途劃分2）加富培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)基(enrichmentmedium)在普通培養(yǎng)基（如肉湯蛋白胨培養(yǎng)基）中加入一些特殊營養(yǎng)物質(zhì)制成一類營養(yǎng)豐富培養(yǎng)基。這些特殊營養(yǎng)物質(zhì)包含血液、血清、酵母浸膏、動植物組織液等。用來培養(yǎng)營養(yǎng)要求比較苛刻異養(yǎng)型微生物，如培養(yǎng)百日咳博德氏菌(Bordetellapertussis)需要含有血液加富培養(yǎng)基。依據(jù)待分離微生物特點(diǎn)設(shè)計培養(yǎng)基，用于從環(huán)境中富集和分離某種微生物。（目標(biāo)微生物在這種培養(yǎng)基中較其它微生物生長速度快，并逐步富集而占優(yōu)勢，從而輕易到達(dá)分離該種微生物目標(biāo)。）微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第43頁二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用3．按用途劃分3）選擇培養(yǎng)基(selectivemedium)用于將某種或某類微生物從混雜微生物群體中分離出來培養(yǎng)基。依據(jù)不一樣種類微生物特殊營養(yǎng)需求或?qū)δ撤N化學(xué)物質(zhì)敏感性不一樣，在培養(yǎng)基中加入對應(yīng)特殊營養(yǎng)物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)，抑制不需要微生物生長，有利于所需微生物生長。和加富培養(yǎng)基區(qū)分：微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第44頁3）選擇培養(yǎng)基(selectivemedium)微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第45頁3）選擇培養(yǎng)基(selectivemedium)微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第46頁4）判別培養(yǎng)基(differentialmedium)用于判別不一樣類型微生物培養(yǎng)基特定化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生顯著特征性改變，依據(jù)這種特征性改變,可將該種微生物與其它微生物區(qū)分開來。3．按用途劃分二、培養(yǎng)基類型及應(yīng)用微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第47頁4）判別培養(yǎng)基(differentialmedium)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)G—細(xì)菌。在低酸度時，這二種染料結(jié)合形成沉淀，起著產(chǎn)酸指示劑作用。試樣中各種腸道菌會在EMB培養(yǎng)基上產(chǎn)生相互易區(qū)分特征菌落，因而易于辨。比如大腸桿菌強(qiáng)烈分解乳糖而產(chǎn)生大量混合酸，菌體呈酸性，菌落被染成深紫色，從菌落表面反射光中還可看到綠色金屬閃光。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第48頁一、單純擴(kuò)散(diffusion)二、促進(jìn)擴(kuò)散(facilitateddiffusion)三、主動運(yùn)輸(activetransport)四、基團(tuán)移位(grouptranslocation)第三節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞方式微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第49頁一、單純擴(kuò)散(diffusion)特點(diǎn)：物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞動力是細(xì)胞內(nèi)外濃度差；這種運(yùn)輸方式不消耗能量；沒有特異性，被運(yùn)輸物質(zhì)不與膜上物質(zhì)發(fā)生任何反應(yīng)，物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)改變。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第50頁物質(zhì)跨膜擴(kuò)散能力和速率與該物質(zhì)性質(zhì)相關(guān),分子量小、脂溶性、極性小物質(zhì)易經(jīng)過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。擴(kuò)散并不是微生物細(xì)胞吸收營養(yǎng)物質(zhì)主要方式,水是唯一能夠經(jīng)過擴(kuò)散自由經(jīng)過原生質(zhì)膜分子,脂肪酸、乙醇、甘油、苯、一些氣體分子(O2、CO2)及一些氨基酸在一定程度上也可經(jīng)過擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第51頁二、促進(jìn)擴(kuò)散(facilitateddiffusion)被動運(yùn)輸被動物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式；物質(zhì)運(yùn)輸過程中不消耗能量；參加運(yùn)輸物質(zhì)本身分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變；不能進(jìn)行逆濃度運(yùn)輸；運(yùn)輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)濃度差成正比。經(jīng)過促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)行跨膜運(yùn)輸物質(zhì)需要借助與載體作用才能進(jìn)入細(xì)胞，而且每種載體只運(yùn)輸對應(yīng)物質(zhì)，含有較高專一性。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第52頁二、促進(jìn)擴(kuò)散(facilitateddiffusion)載體只影響物質(zhì)運(yùn)輸速率，并不改變該物質(zhì)在膜內(nèi)外形成動態(tài)平衡狀態(tài)；這種性質(zhì)都類似于酶作用特征，所以載體蛋白也稱為透過酶；透過酶大都是誘導(dǎo)酶,只有在環(huán)境中存在機(jī)體生長所需營養(yǎng)物質(zhì)時，對應(yīng)透過酶才合成。經(jīng)過促進(jìn)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì):氨基酸、單糖、維生素和無機(jī)鹽等。微生物的營養(yǎng)醫(yī)學(xué)知識專家講座第53頁三、主動運(yùn)輸(activetransport)