1、第5章 微生物的營養(yǎng),這里的營養(yǎng)不是通常意義營養(yǎng)物、營養(yǎng)品概念，在這里指微生物吸取生長所需的各種物質以進行新陳代謝的過程。營養(yǎng)是生物新陳代謝的基礎，代謝是生命活動的表現(xiàn)。,5.1 微生物的營養(yǎng)及類型 研究微生物所需要的營養(yǎng)物質及其作用，將有助于探明微生物的生長繁殖規(guī)律，為菌種選育、提高工程質量提供理論依據(jù)。 微生物所需營養(yǎng)物質的種類、數(shù)量與細菌細胞的化學組成、營養(yǎng)類型和代謝遺傳特性等有關。,微生物從環(huán)境中攝取的營養(yǎng)物質，以有機物、無機鹽及氣體分子為微生物所利用。這些營養(yǎng)物主要包括碳源(碳素化合物)、氮源(氮素化合物)、無機鹽、生長素及水分等。,這些物質的生理功能歸納起來包括以下幾個方面： 構成

2、微生物細胞的結構成分； 提供微生物生命活動所需要的能量； 具有代謝調節(jié)作用； 微生物代謝產(chǎn)物的來源。,5.1.1 微生物細胞的化學組分,微生物細胞中最重要的組分是水，約占細胞總重量的80，一般為7090。其它1020為干物質。 干物質是指微生物在110狀態(tài)下烘干恒重后的殘余物質。,干物質中有機物占90左右，其主要化學元素是C、 N 、 O 、 H 、P、S。 構成的化合物包括四大物質糖、脂類、蛋白質、核酸以及微量的維生素、抗生素等物質； 另外約10為無機鹽分(或稱灰分)。,干物質的化學組成比例，不同的微生物相差較大，百分比組成大體為蛋白質：糖：核酸：脂肪：灰分=5094%：1228%：428%

3、：0.436%：114%。灰分中的無機物包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl和微量元素Cu、Mn、Zn、B、Mo、Co、Ni。等。研究微生物化學組成的一個重要的用途是為人工培養(yǎng)細菌時提供合理的營養(yǎng)物配比方案。不同微生物，其化學組成有著較大的差異。同時同一細菌的不同生長階段時的化學組成也在發(fā)生變化,微生物的化學成分按照功能的不同主要有：碳源、氮源、無機鹽、生長素和水等。,5.1.2 營養(yǎng)物質及其生理功能,5.1.2.1 碳源,凡能供給細胞碳素營養(yǎng)的物質，稱為碳源。碳源的作用是構成細胞的含碳物質(碳骨架)。例如，糖類、脂肪、氨基酸、蛋白質、脂肪酸、丙酮酸、檸檬酸、淀粉、纖維素、半纖維素、果

4、膠、木質素， 醇類、酸類、烷烴類、芳香族化合物(如酚、奈、菲及蒽等)、氰化物(如氰化鉀、氰氫酸和丙烯睛)，各種低濃度的染料等。,少數(shù)細菌還能以簡單的無機碳化合物CO2和碳酸鹽或十分復雜的有機物作為碳源。 自然界蘊藏著豐富的碳源，細菌最好的碳源是糖類，尤其是葡萄糖、蔗糖，它們最易被微生物吸收和利用。 細菌細胞中的碳素含量相當高，占干物質質量的50左右?？梢姡毦鷮μ妓氐男枨罅孔畲?。,5.1.2.2 氮源,凡是能夠供給細菌氮素營養(yǎng)的物質稱為氮源。氮源包括無機氮（ N2、 NH3、銨鹽、硝酸鹽）、有機氮（尿素、氨基酸和蛋白質）等。氮源是細菌合成蛋白質的原料。極端情況下(如饑餓狀態(tài))，有機氮源也可為細

5、胞提供生命活動所需的能量。,不同種類的微生物對各種含氮化合物的利用能力不同。大多數(shù)細菌、真菌和某些放線菌能降解有機含氮化合物；某些細菌能利用銨鹽或硝酸鹽等無機含氮化合物。,實驗室常用的無機氮源物質主要有碳酸銨、硫酸銨、硝酸鹽、氨等；有機氮源物質有蛋白質、牛肉膏、蛋白胨、氨基酸、酵母膏、黃豆餅粉、魚粉、蠶蛹粉、花生粉及玉米粉漿等。,牛肉膏是牛肉浸出液的濃縮物，各有豐富的可溶性氮化合物、維生素及無機鹽等，廣泛用于細菌培養(yǎng)。 蛋白胨是由酪素、獸肉及大豆蛋白經(jīng)胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶的水解作用而制成，依所用原料和蛋白水解酶的不同而不同。 酵母膏系面包酵母或啤酒酵母在低溫下的自溶浸出汁，經(jīng)低溫真空

6、蒸發(fā)而成，富含有氨基酸、維生素、無機鹽等，被廣泛用于微生物的培養(yǎng)。,根據(jù)對氮源要求的不同，將細菌分為4類。 1）固氮細菌 這類細菌能利用空氣中的氮分子(N2)合成自身的氨基酸和蛋白質。如固氮菌、根瘤菌等。 2）利用其它無機氮源的細菌 能利用氨(NH3)、銨鹽(HN4+)、亞硝酸鹽(NO2-)、硝酸鹽(NO3-)的微生物有亞硝化細菌、硝化細菌、大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、枯草桿菌、銅綠假單胞菌等。,3）需要以某種氨基酸作為氮源的細菌 這類細菌叫氨基酸異養(yǎng)細菌。如乳酸細菌、丙酸細菌等。它們不能利用簡單的無機氮化物合成蛋白質，而必須供給某些現(xiàn)成的氨基酸才能生長繁殖。,4）以蛋白質作為氮源的細菌 這類細菌包括

7、氨化細菌及一些腐敗細菌，它們都有分解蛋白質的能力，產(chǎn)生NH3、氨基酸和肽，進而合成細胞蛋白質,無機鹽是微個物生長不可缺少的營養(yǎng)物質，其主要作用是： 組成菌體成分; 構成酶的組成部分或維持酶的活性; 調節(jié)滲透壓; 調節(jié)pH值及氧化還原電位; 作為某些微生物的能源。,5.1.2.3 無機鹽,無機鹽主要指細胞內存在的一些金屬離子鹽類。 依據(jù)微生物對礦質元素需要量的大小，分為主要礦質元素和微量礦質元素。前者有磷、硫、鉀、鎂、鐵、鈣；后者有銅、錳、鉬、鈷、鋅等。,（1）磷,磷是微生物細胞合成核酸、核蛋白、磷脂、輔酶I(NAD)、輔酶(NADP)、輔酶A及其他含磷化合物的重要元素； 磷在糖代謝磷酸化過程中

8、起關鍵性作用； ATP中的高能磷酸鍵在能量貯存和傳遞中起重要作用； 磷酸鹽是重要的緩沖劑，能調節(jié)pH。,（2）硫 硫是多種重要物質，如蛋白質、酶、維生素等的組成成分，許多硫細菌以無機化物（硫酸亞鐵、硫酸鎂等）為硫源。常用的硫化合物有(NH4)2SO4和MgSO4。,(3)鉀、鈉、鈣 這三種元素與原生質的膠態(tài)及細胞膜的透性有關。鉀對某些酶具有激活作用；鈉的主要作用是維持細胞的滲透壓；鈣具有調節(jié)pH值、降低細胞膜透性等作用。鉀和鈣都不參與微生物細胞結構物質的組成。常用的鉀有KH2PO4鈣化合物有CaCl2和鈉有NaCl。,（4）鎂 鎂具有以下作用： 參與某些酶(如磷酸化酶、烯醇化酶)的活化； 與革

9、蘭染色有關，鎂與核糖核酸結合成復合物存在于革蘭染色陽性細菌體表； 鎂參與細菌的光合作用，它是細菌葉綠素的組成成分。培養(yǎng)微生物常用的是硫酸鎂。,（5）鐵 鐵是過氧化氫酶、過氧化物酶、細胞色素、細胞色素氧化酶等的組分。 鐵是鐵細菌的能源。鐵細菌在氧化鐵的過程中獲得能量。 鐵是細胞色素和鐵氧化還原蛋白的氧化還原反應中必不可少的電子載體，在電子傳遞體系中起至關重要的作用。,例,缺鐵對大腸桿菌的影響表現(xiàn)在兩方面： 影響酶的合成 若大腸桿菌缺鐵，就不能合成甲酸脫氫酶，也就不能催化甲酸分解為H2和CO2。這樣，分解葡萄糖時，只產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。 影響細胞分裂 大腸桿菌在分裂時若缺鐵，則其核物質只增長、延長而不分裂

10、，整個細胞呈絲狀生長。若在污水生物處理中大腸桿菌出現(xiàn)絲狀生長，就會引起活性污泥絲狀膨脹，造成活性污泥在二沉池中的沉淀效果差，活性污泥隨水流失，影響出水質量。,（6）微量元素,微量元素是微生物維持正常生長發(fā)育所必需的，但卻極其微量。包括錳、鋅、鈷、鎳、銅、銀、釩、碘、溴、硼等。 它們極微量就可刺激微生物的生命活動。許多微量元素是酶的組分，或是酶的激活劑。錳是黃嘌呤氧化酶的組分；銅是多酚氧化酶、乳糖酶及抗壞血酸氧化酶的組分；鈷參與維生素B12的組成；鋅是乙醇脫氫酶和乳酸脫氫酶的激活劑；銅與釩促進固氮作用。,細菌對微量元素的需求量極小，過量的微量元素會引起細菌中毒。 微量元素之間有協(xié)同作用，也有拮抗

11、作用。例如，鐵、鋅和錳可促進銅的作用，錳卻抵消鋅的促進作用。單獨一種微量元素過量，其毒性更大。 因這些元素的需求量極小，培養(yǎng)微生物時其他營養(yǎng)物(如天然有機物、無機物化學試劑、自來水、蒸餾水、普通玻璃器皿等)中的含量就能滿足其需要。不需專門另加。,5.1.2.4 水 水分是最重要的組分之一，也是不可缺少的化學組分。水在微生物細胞內的存在有兩種狀態(tài)：自由水和結合水。自由水含量占絕對優(yōu)勢，水作為細菌營養(yǎng)物的作用主要是自由水的作用，自由水生理作用主要有以下幾點：,（1）溶劑作用 所有物質都必須先溶解于水，然后才能參與各種生化反應，溶于水的物質可以自由移動，以分子形式相互發(fā)生碰撞，接觸充分，有效碰撞幾率

12、大為提高，可以較好地發(fā)生各類反應。,（2）是滲透、分泌、排泄的重要媒介； （3）微生物新陳代謝的每一步反應都必須有水才能 進行； （4）維持和調節(jié)一定的溫度； 細胞內的水對于維持和調節(jié)細菌溫度的原理與海洋對于地球溫度的調節(jié)是完全相同的。,保持足夠的水分是細胞維持自身正常形態(tài)的重要因素； 微生物通過水合作用與脫水作用控制由多亞基組成的結構，如酶、鞭毛等的組裝與解離。,5.1.2.5 生長因子,我們把除常規(guī)的營養(yǎng)物質以外，微生物在生長過程中不能自身合成的，必需由外界供給的營養(yǎng)物質，叫做“生長因子”。根據(jù)化學組分的不同，生長因子可分為3類：嘌呤、嘧啶類、維生素類。嘌呤和嘧啶進入細胞后，先轉變?yōu)楹塑蘸?/p>

13、核苷酸，進而參與合成核酸和輔酶。 維生素則輔助酶催化作用。,多數(shù)異養(yǎng)細菌及自養(yǎng)細菌都有合成生長因子的能力。只有少數(shù)細菌需要外界提供現(xiàn)成的生長因子，才能生長，如乳酸細菌需要多種維生素，因此只能生活在這些物質供應充足的牛奶中。 上面介紹了微生物的一般細胞組分和營養(yǎng)要求。在實際應用中還應注意不僅不同的微生物，營養(yǎng)要求不同，同一微生物在不同生長條件下的營養(yǎng)要求也會不同。,5.1.3 微生物的營養(yǎng)類型,微生物的營養(yǎng)類型通常是依據(jù)碳源、能源及電子供體的不同來劃分的。 只根據(jù)碳源的不同將其分自養(yǎng)型和異養(yǎng)型； 只根據(jù)能源的不同分為光能營養(yǎng)型和化能營養(yǎng)型； 只根據(jù)電子供體的不同分為無機營養(yǎng)型和有機營養(yǎng)型。,對微

14、生物所需要的碳源、能源及電子供體同時考慮時，可將微生物分為無機光能自養(yǎng)型、有機光能異養(yǎng)型、無機化能自養(yǎng)型、有機化能異養(yǎng)型四種營養(yǎng)類型。,（1）無機光能自養(yǎng)型,光能自養(yǎng)微生物利用陽光(或燈光)作為能源，依靠體內的光合色素，將無機碳源CO2等轉化為有機物，構成自身細胞物質。這類微生物種類很少，常見的有綠硫細菌、紅硫細菌和藍細菌等 例如綠硫細菌代謝方式 光照 CO2 + H2S CH2O + H2O + 2S 菌綠素,（2）有機光能異養(yǎng)型,光能異養(yǎng)型微生物是以光為能源，以簡單有機物（甲酸、乙酸、丁酸、甲醇、異丙醇、丙酮酸和乳酸）作為碳源與供氫體，還原CO2，合成復雜有機物的一類厭氧微生物，也稱為有機

15、光合微生物。這類微生物種類稀少，主要有陽光細菌和紫色非硫細菌，以甲醇作為碳源的光能異養(yǎng)生化反應式為 光能 2CH3OH + CO2 3CH2O + H2O 甲醇,類比：,（3） 無機化能自養(yǎng)型,化能自養(yǎng)微生物不具有光合色素，不能進行光合作用，能量來自于細胞內S、H2S、H2、NH3、Fe等物質氧化時釋放的化學能，微生物使化學能通過耦聯(lián)的氧化磷酸化作用形成ATP，ATP的能量再被并用于同化CO2。化能自養(yǎng)細菌有亞硝化細菌、硝化細菌、好氧的硫細菌(硫化細菌和硫磺細菌)及鐵細菌。 例如，亞硝化細菌進行有機物合成反應如下 2NH3 + 2O2 HNO2 + 4 H + 619千焦耳 ATP CO2 +

16、 4 H CH2O + H2 O,化能異養(yǎng)菌是一群依靠氧化有機物產(chǎn)生化學能而獲得能量的細菌。絕大多數(shù)的細菌都屬于化能異養(yǎng)菌。對于化能異養(yǎng)菌，有機碳化合物既是碳源又是能源。,（4）有機化能異養(yǎng)型,化能異養(yǎng)微生物根據(jù)生活方式的不同有腐生型、兼性腐生型或兼性寄生型和寄生型之分，腐生菌依靠分解死亡或腐爛的有機物生活，在微生物中占絕大多數(shù)，后者寄生在其他生物體內必須依靠活細胞或組織提供的有機物生存。這類細菌比較少見，這種方式是大多數(shù)病毒的生活方式。兼性類型是既可在活體內。又可在死的有機物上生長的微生物，這類微生物占的比例較大。 微生物營養(yǎng)類型的劃分只是相對的，各營養(yǎng)類型之間的界限不是絕對的。,5.2 培

17、養(yǎng)基5.2.1 培養(yǎng)基的概念,培養(yǎng)基是水、碳源、氮源、無機鹽及生長因子等細菌及其它微生物營養(yǎng)物質的合理配制物，供微生物生長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質?？捎糜谖⑸锏蔫b定、分離，環(huán)境微生物的檢驗、廢水、固體廢物處理機理的研究等。,5.2.2 培養(yǎng)基配制的原則,從經(jīng)濟合理角度出發(fā)培養(yǎng)基配制的原則可以用“有的放矢、營養(yǎng)協(xié)調、條件適宜、經(jīng)濟節(jié)約”這16個字概括。 （1）有的放矢 有的放矢就是根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需求進行配置。不同的微生物培養(yǎng)基配方是不同的。如自養(yǎng)細菌有較強的生物合成能力，所以他們的培養(yǎng)基完全由無機鹽組成。,如化能自養(yǎng)菌氧化硫桿菌的培養(yǎng)基為 粉末狀硫 10g KH2PO4 4g MgS

18、O4 0.5g CaCl2 0.5g (NH4)2SO4 0.4g FeSO4 0.01g 水 1000mL,異養(yǎng)細菌的生物合成能力較弱，所以培養(yǎng)基中至少有一種有機物，通常是葡萄糖，如一種大腸桿菌培養(yǎng)基配方為 葡萄糖 0.5g K2HPO4 1g MgSO4 0.2g NaCl 5g NH4H2PO4 0.4g 水 1000mL 各種細菌的培養(yǎng)基配方，可以通過查閱細菌鑒定手冊獲得。,（二）營養(yǎng)協(xié)調 營養(yǎng)協(xié)調是指培養(yǎng)基應該含有維持微生物最適生長的一切營養(yǎng)物質，并且要保持營養(yǎng)物的比例協(xié)調，主要是C:N:P的比例，同時生長因子投加也應適量，過猶不及，生長因子過量也會妨礙微生物的正常生長。,碳氮磷比,

19、不同種類細菌生理代謝方式上存在差異，因此營養(yǎng)需求中的碳氮磷比也不相同。根瘤菌要求碳氮比為115：1，固氮菌要求碳氮比為276：1，土壤中微生物混合群體要求碳氮比為25：1；污(廢)水生物處理中好氧微生物群體(活性污泥)要求碳氮磷比為BOD5：N：P100：5：1，厭氧消化污泥中的厭氧微生物群體對碳氮磷比要求BOD5：N：P100：6：1；,有機固體廢物、堆肥發(fā)酵要求的碳氮比為30：1，碳磷比為(75-100)：1。為了保證污(廢)水生物處理和有機固體廢物生物處理的效果，要按碳氮磷比配給營養(yǎng)。城市生活污水能滿足活性污泥的營養(yǎng)要求，不存在營養(yǎng)不足的問題。但有的工業(yè)廢水缺某種營養(yǎng)，當營養(yǎng)量不足時，應

20、供給或補足。,（三）條件適宜 微生物生長除了取決于營養(yǎng)因素外，還受pH、氧氣、氧化還原電位等物理化學因素的影響，同時微生物生長又會影響這些環(huán)境條件，為使微生物良好的生長、繁殖，必須創(chuàng)造盡可能適宜的生長條件。,無論哪種微生物都有其正常生長與繁殖的最適pH值條件。細菌和放線菌喜偏堿環(huán)境，其最適pH值為7.07.5；酵母和霉菌喜偏酸環(huán)境，其最適pH值為4.56.0。 各種微生物生活所需要的氧化還原電位不同。一般好氧微生物要求E在0.30.4V，E值在0.1V以上均可正常生長；厭氧微生物需要E值在0.1V以下才能生活,（四）經(jīng)濟節(jié)約 培養(yǎng)基應盡量做到價廉物美，尤其是在工業(yè)化培養(yǎng)中更要注意培養(yǎng)基配制的經(jīng)

21、濟節(jié)約，在保證良好細菌生長的前提下，應該本著以下幾個原則“以粗代精”、“以野代家”、“以簡代繁”、“以烴代糧”、“以國產(chǎn)代進口”。,（五） 滅菌方法的選擇 通常采用高壓蒸汽滅菌法，一般培養(yǎng)基需要1.05kg/cm2，121.3，滅菌1530min，即達到目的。 有些不耐熱的物質會因長時間的高溫而被破壞。如糖類物質易形成焦糖和氨基糖，故含糖培養(yǎng)基通常采用0.56kg/cm2，112.6，滅菌1530min。,5.2.3 培養(yǎng)基的類型及應用,5.2.3.1 按對成分是否了解分為三類 根據(jù)化學組分的不同，培養(yǎng)基可以分成天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基。,（1） 天然培養(yǎng)基,用天然有機物配制而成的

22、培養(yǎng)基叫天然培養(yǎng)基，也稱非化學限定培養(yǎng)基。 天然培養(yǎng)基中各成分是動物、植物或微生物的提取物。例如，常用的細菌肉湯培養(yǎng)基 牛肉膏 3g 蛋白胨 5g 水 1000mL pH 7.27.4,培養(yǎng)釀酒酵母菌的麥芽汁以及土壤浸出液、玉米粉、牛奶也都是此類似的天然營養(yǎng)混合物。,天然培養(yǎng)基的優(yōu)點是取材方便、營養(yǎng)豐富、種類多樣、配制容易。缺點是組分不清楚，各廠家產(chǎn)品及同一廠家不同批次的質量波動較大，故配制的不同批次的培養(yǎng)基容易出現(xiàn)成分上的不穩(wěn)定，對試驗結果產(chǎn)生有一定影響。純天然培養(yǎng)基種類較少，選擇培養(yǎng)性較差。,（2）合成培養(yǎng)基 用純化合物配制而成的培養(yǎng)基叫合成培養(yǎng)基，又稱為化學限定培養(yǎng)基。 合成培養(yǎng)基中的各

23、成分是己知結構的純化學物質(化學試劑)。如化能自養(yǎng)菌氧化硫桿菌的培養(yǎng)基以及大腸桿菌培養(yǎng)基都是典型的合成培養(yǎng)基。,這類培養(yǎng)基的優(yōu)點是成分精確，重復性好，利于保持培養(yǎng)基組分的一致。它缺點是價格較貴，配制繁雜。往往多用于細菌的營養(yǎng)、代謝、生理生化、遺傳育種等等方面的研究。合成培養(yǎng)基的獲取是經(jīng)過反復試驗后的最佳結果，相比而言業(yè)已清楚的合成培養(yǎng)基比較少，由于很多細菌營養(yǎng)需求較為復雜，他們的培養(yǎng)常常使用天然培養(yǎng)基或半合成培養(yǎng)基。,（3）半合成培養(yǎng)基 半合成培養(yǎng)基的成分中既有純化學物，又有天然的有機營養(yǎng)物，它的優(yōu)缺點介于前兩者之間，穩(wěn)定性較好，配制較為方便，價格適中，選擇性較好，因而使用較廣。,5.2.3.

24、2 根據(jù)物理狀態(tài)分三類,依據(jù)物理狀態(tài)的不同，培養(yǎng)基可分為固體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基三種。 （1）液體培養(yǎng)基 呈液態(tài)的培養(yǎng)基稱為液體培養(yǎng)基，它廣泛用于微生物實驗和生產(chǎn)，水處理中被處理的對象廢水也可看作是一種廣義的液體培養(yǎng)基。我們同樣應按照培養(yǎng)基配制的原則分析廢水營養(yǎng)成分，合理投加缺乏的營養(yǎng)物，使細菌等微生物能在最佳狀態(tài)下大量生長，從而凈化廢水。,（2）半固體培養(yǎng)基,如果在液體培養(yǎng)基中加入0.2%0.7的瓊脂，就會制成流動性介于固體與液體之間的半固體培養(yǎng)基，半固體培養(yǎng)基中可以融入少量的溶解氧，因此這種培養(yǎng)基常被用于培養(yǎng)在較低氧濃度環(huán)境下才能最佳生長的細菌。,（3）固體培養(yǎng)基,外觀呈固體狀

25、的培養(yǎng)基稱固體培養(yǎng)基，一般向液體培養(yǎng)基中加入2左右的瓊脂，加熱至100，然后冷卻并凝固就制成了固體培養(yǎng)基。 瓊脂又稱洋菜，是由某些紅藻（如石花菜）制成的，主要成分是半乳聚糖，其分子量大，呈網(wǎng)狀粘著力強，溶解溫度為96，40凝固，是一種天然的凝固劑。,同時瓊脂沒有什麼營養(yǎng)價值，不能被絕大多數(shù)微生物利用分解液化； 同時經(jīng)過高壓滅菌結構不被破壞，且顏色透明不妨礙觀察； 多數(shù)微生物在瓊脂培養(yǎng)基表面生長并形成一個一個分離的菌落，很容易分離； 因而瓊脂平板在微生物的培養(yǎng)研究應用極為廣泛。,常用的主要有三種：瓊脂、硅膠和明膠。理想的凝固劑應具備以下條件： 不被微生物分解利用； 在微生物生長溫度范圍內能保持固

26、體狀態(tài)； 凝固點的溫度不應太低，否則將會影響微生物的生長 凝固劑對所培養(yǎng)的微生物無毒副作用； 凝固劑不會因培養(yǎng)基滅菌而遭破壞； 透明度好，黏著力強； 便宜且使用方便。,除了這類人工配制的固體培養(yǎng)基外，還有一些天然的固體培養(yǎng)基。天然的固體培養(yǎng)基用某些天然物質制成，如土豆塊就是一種常用的天然固體培養(yǎng)基。培養(yǎng)真菌的麩皮、大米也都屬于天然固體培養(yǎng)基。,5.2.3.3 根據(jù)培養(yǎng)基用途,根據(jù)培養(yǎng)基用途的不同，培養(yǎng)基可分成以下4類：基礎培養(yǎng)基、選擇性培養(yǎng)基，鑒別培養(yǎng)基和加富培養(yǎng)基。 （1）基礎培養(yǎng)基 雖然各種微生物有不同的營養(yǎng)要求，但大多數(shù)微生物所需要的基本營養(yǎng)物質都是共同的?；A培養(yǎng)基指含有一般微生物生長

27、繁殖所需要的基本營養(yǎng)物質的培養(yǎng)基。,（2）選擇性培養(yǎng)基 選擇性培養(yǎng)基是按照某種或某些細菌的特殊營養(yǎng)要求而專門設計的培養(yǎng)基。其特點是可使分離樣品中的細菌得到選擇性的生長和分離。水處理工程中各類具有特殊降解性能的細菌都是經(jīng)過這種選擇性培養(yǎng)被篩選分離出來的。 選擇性培養(yǎng)基有兩種制備思路：,營養(yǎng)選擇培養(yǎng)基 此類培養(yǎng)基只是根據(jù)微生物的生理差異。對所需要的特殊營養(yǎng)而設計的。 例如欲分離降解纖維素的細菌可以設計只投加纖維素作為培養(yǎng)基的唯一碳源，這樣只有分解纖維素的細菌才能生長，藉此就很容易分離得到分解纖維素的細菌。,抑制選擇培養(yǎng)基,加入不妨礙目的細菌而抑制非目的細菌生長的物質。常用的抑制物質為染料、膽汁酸鹽

28、、金屬鹽類、酸、堿和抗生素。 例如欲分離產(chǎn)甲烷菌，培養(yǎng)基中通常加入除甲烷菌以外其他細菌生長的抗生素，如青霉素（由于產(chǎn)甲烷菌的細胞壁不同于普通細菌，因而不會被對破壞普通細菌細胞壁結構的青霉素殺死），甲烷菌就唯一分離并存活下來。,（3）鑒別培養(yǎng)基,鑒別培養(yǎng)基是指在培養(yǎng)基中加入某種化學物質，某種微生物在這種培養(yǎng)基中生長后，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物，這種代謝產(chǎn)物可以與培養(yǎng)基中加入的化學物質起反應，產(chǎn)生明顯的特征性變化，依據(jù)此特征性變化將該微生物與其他微生物相區(qū)別的培養(yǎng)基稱為鑒別培養(yǎng)基。,鑒別培養(yǎng)基是根據(jù)細菌對培養(yǎng)基中某一成分分解的生化反應特性，加入指示劑，通過培養(yǎng)過程中指示劑的顏色變化直接判斷細菌種類的培養(yǎng)基

29、。水處理中常用的遠藤氏培養(yǎng)基就是典型的鑒別培養(yǎng)基。它被用于化驗飲用水中是否含有大腸桿菌，以及它們的種類。,這種培養(yǎng)基中含有被亞硫酸鈉還原變?yōu)闊o色的堿性品紅染料（指示劑），同時培養(yǎng)基中的碳源為乳糖。大腸菌群中的大腸埃希氏菌、枸櫞酸鹽桿菌、產(chǎn)氣桿菌、副大腸桿菌等均能在遠藤氏培養(yǎng)基上生長，但它們對乳糖的分解能力不同：前三者能分解乳糖，乳糖分解的產(chǎn)物乙醛會與亞硫酸鈉反應，品紅從又被氧化，產(chǎn)生顏色。但三者分解能力有強有弱，大腸埃希氏菌分解能力最強，菌落呈紫紅色帶金屬光澤；枸櫞酸鹽桿菌次之，菌落呈紫紅或深紅色；產(chǎn)氣桿菌，第三，菌落呈淡紅色。副大腸桿菌不能分解乳糖，菌落無色透明。這樣，這四種菌被鑒別區(qū)分開來了。常用的鑒別培養(yǎng)基還有醋酸鉛培養(yǎng)基、伊紅美藍(EMB)培養(yǎng)基等。,（4）加富培養(yǎng)法 這種方法是在培養(yǎng)基中加入大量目的細菌特別需要的營養(yǎng)物質，使他們大量生長，這種培養(yǎng)基又叫“加富培養(yǎng)基”。用于加富的營養(yǎng)物質通常是