n微生物细胞的化学组成微生物细胞的化学组成n微生物的营养物质及其生理功能微生物的营养物质及其生理功能n微生物的营养类型微生物的营养类型n微生物对营养物质的吸收方式微生物对营养物质的吸收方式n微生物的人工培养微生物的人工培养 元素元素 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 碳碳 50 49.8 47.9 氮氮 15 12.4 5.2 氢氢 8 6.7 6.7 氧氧 20 31.1 40.2 磷磷 3 硫硫 1 微生物细胞的组成元素微生物细胞的组成元素 微生物细胞化学组成微生物细胞化学组成 主要成分主要成分 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 水分水分 7585 7080 8590（占细胞鲜重的（占细胞鲜重的%） 蛋白质蛋白质 5080 3275 1415 占占 细细 碳水化合物碳水化合物 1228 2763 740 胞胞 干干 脂肪脂肪 520 215 440 重重 的的 核酸核酸 1020 6 8 1 % 无机盐无机盐 230 3.87 612n碳源碳源n氮源氮源n水水n无机盐无机盐n生长因子生长因子微生物的五大营养要素及其生理功能微生物的五大营养要素及其生理功能凡能构成微生物细胞或代谢产物中碳架来源的营养物质都称为碳 源 。碳源(carbon source)碳源功能碳源种类C素构成细胞及代谢产物的骨架 C素是大多数微生物代谢所需的能量来源 碳源功能无机C源：CO2、碳酸盐，只能被自养微生物利用有机C源：各种糖类，其次是有机酸、醇类、 脂类和烃类化合物 碳源种类类类型型元素水平元素水平 化合物水平化合物水平 培养基原料水平培养基原料水平有有机机碳碳CHONX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、蛋白胨、花生饼牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等粉等CHON多数氨基酸、简单蛋白多数氨基酸、简单蛋白质等质等一般氨基酸、明胶等一般氨基酸、明胶等CHO糖、有机酸、醇、脂类糖、有机酸、醇、脂类等等葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、糖蜜等糖蜜等CH烃类烃类天然气、石油及其不同馏天然气、石油及其不同馏份、石蜡油等份、石蜡油等无无机机碳碳C(?)COCO2CO2COXNaHCO3NaHCO3、CaCO3、等等微生物的碳源谱微生物的碳源谱微生物工业发酵中用做碳源的原料微生物工业发酵中用做碳源的原料n传统种类：糖类（单糖，饴糖）淀粉（玉米粉、山芋粉、野生植物淀粉等） 麸皮 各种米糠等n代粮发酵：纤维素、石油、CO2、H2可以用作洋葱假单胞菌唯一碳源的化合物有可以用作洋葱假单胞菌唯一碳源的化合物有:碳水化合物及其衍生物：19种脂肪酸：11种二羧酸：9种其它有机酸：12种伯醇：3种氨基酸：12种其它氮化合物：13种无氮环状化合物：9种微微生生物物不不同同，利利用用上上述述含含碳碳化化合合物物的的能能力力不不同同，如如假假单单胞胞菌菌属属中中的的某某些些种种可可以以利利用用90种种以以上上的的不不同同类类型型的的碳碳源源物物质质；而而某某些些甲甲基基营营养养型型细细菌菌只只能能利利用用甲甲醇醇或或甲甲烷烷等等一一碳碳化化合合物物进进行行生长。生长。 凡是可以构成微生物细胞和代谢产物中氮素来源的营养物质都称为氮源。氮源(nitrogin source)氮源功能氮源种类 为为微微生生物物提提供供合合成成细细胞胞物物质质代代谢谢产产物物的的原原料料，氮氮源源一一般般不不做做能能源源，只只有有硝硝化化细细菌菌利利用用铵铵盐盐，亚亚硝硝酸酸盐盐作作氮氮源源,同同时时也也作作能能源。同时也做能源。源。同时也做能源。氮源功能氮源功能分子态氮：固氮微生物以分子氮为唯一氮源 无机态氮：硝酸盐、铵盐几乎所有微生物能利用 有机态氮：蛋白质及其降解产物 a速性氮源：实验室常用牛肉膏、蛋白 质、酵母膏做氮源 b迟速性氮源：生产用玉米浆、豆 饼、葵花饼、花生饼等。 氮源种类氮源种类类类型型 元素水平元素水平化合物水平化合物水平培养基原料水平培养基原料水平有有机机氮氮NCHOX复杂蛋白质、核酸等复杂蛋白质、核酸等牛肉膏、酵母膏、饼牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、蚕蛹粉等粕粉、蚕蛹粉等NCHO尿素、一般氨基酸、简单蛋尿素、一般氨基酸、简单蛋白质等白质等尿素、蛋白胨、明胶尿素、蛋白胨、明胶等等无无机机氮氮NHNH3、铵盐等铵盐等(NH4)2SO4等等NO硝酸盐等硝酸盐等KNO3等等NN2空气空气微生物的氮源谱微生物的氮源谱定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重定义：为微生物细胞生长提供碳、氮源以外的多种重要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无要元素（包括大量元素和微量元素）的物质，多以无机盐的形式共给。机盐的形式共给。大量元素：大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe（微生物生（微生物生长所需浓度在长所需浓度在10-310-4mol/L）微量元素：微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co（微生物生长所（微生物生长所需浓度在需浓度在10-610-8mol/L） 一般微生物生长所需要的无机盐有：硫酸盐、磷酸盐、氯化物以及含有钠、钾、镁、铁等金属元素的化合物。无机盐功能无机盐功能无机盐大量元素微量元素一般功能特殊功能酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）特殊分子结构成分（Co、Mo等）维持渗透压生理调节物质酶的激活剂pH的稳定化能自养菌的能源(S、Fe2+、NH4+、NO2-)无氧呼吸时的氢受体(NO3-、SO42-)细胞内一般分子成分(如P，S，Ca，Mg，Fe等)元素元素人为提供形式人为提供形式生生理理功功能能PKH2PO4、K2HPO4核酸、磷酸和辅酶的成分核酸、磷酸和辅酶的成分SMgSO4含硫氨基酸、含硫维生素成分含硫氨基酸、含硫维生素成分KKH2PO4、K2HPO4酶的辅因子、维持电位差和渗透压酶的辅因子、维持电位差和渗透压NaNaCl维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要维持渗透压、某些细菌和蓝细菌需要CaCa(NO3)2、CaCl2胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真胞外酶稳定剂、蛋白酶辅因子、细菌芽孢和真菌孢子形成菌孢子形成MgMgSO4固氮酶辅因子、叶绿素成分固氮酶辅因子、叶绿素成分FeFeSO4Cyt成分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血成分；合成叶绿素、白喉毒素和氯高铁血红素所需红素所需MnMnSO4超超 氧化物歧化酶、氨肽酶、氧化物歧化酶、氨肽酶、L-阿拉伯糖异构酶阿拉伯糖异构酶等的辅因子等的辅因子CuCuSO4氧化酶、酪氨酸酶的辅因子氧化酶、酪氨酸酶的辅因子CoCoSO4VB12复合物的成分、肽酶的辅因子复合物的成分、肽酶的辅因子ZnZnSO4碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子碱性磷酸酶、脱氢酶、肽酶、脱羧酶辅因子Mo(NH4)6Mo7O24固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分固氮酶和同化型及异化型硝酸盐还原酶的成分 构成微生物细胞以C、H、O、N、P、S六种元素为主，约占细胞干重的95以上； Ca、K 、Mg、Fe为大量元素，以无机盐阳离子形式被吸收，配培养基进要加磷酸盐、硫酸盐。 Zn、Mn、Co、Mo等微量元素，在微生物培养中有0.1PPM就可以了，自来水原料中以够用，不需另加。无机盐种类无机盐种类 定义定义: 是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类机营养物质。不同微生物需求的生长因子的种类和数量不同。和数量不同。生长因素（生长因素（growth factorgrowth factor） 缺乏合成生长因子能力的微生物称为缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺营养缺陷型陷型”微生物。微生物。 最早发现的生长因子是维生素，目前已经发现许多维生最早发现的生长因子是维生素，目前已经发现许多维生素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或素都能起生长因子的作用。维生素大部分是构成酶的辅基或辅酶，需要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。辅酶，需要量很少，但是缺少维生素微生物不能正常生长。 有些微生物缺乏或丧失合成某种或某些氨基酸的酶，所有些微生物缺乏或丧失合成某种或某些氨基酸的酶，所以不能合成生长所必需的氨基酸，这类微生物被称为以不能合成生长所必需的氨基酸，这类微生物被称为“氨基氨基酸缺陷型酸缺陷型”。例如：肠膜明串珠菌（例如：肠膜明串珠菌（leuconostocleuconostoc mesenteroidesmesenteroides）常常常常需要由外源供给多种氨基酸才能生长。需要由外源供给多种氨基酸才能生长。 另另外外有有些些微微生生物物生生长长还还需需要要其其它它特特殊殊的的成成分分，例例如如某某些些乳乳酸酸杆杆菌菌生生长长需需要要核核苷苷；某某些些酵酵母母菌菌和和真真菌菌生生长长需需要要肌肌醇醇；某些肺炎球菌生长需要胆碱等。某些肺炎球菌生长需要胆碱等。根据微生物对生长因子的需要存在差异根据微生物对生长因子的需要存在差异，可可分为：分为：1. 野生型野生型(wild type) 原养型原养型 不需要生长因子而能在基础培养基上生长的不需要生长因子而能在基础培养基上生长的菌株菌株2. 营养缺陷型营养缺陷型(auxotroph) 由于自发或诱发突变等原因从野生型菌株产由于自发或诱发突变等原因从野生型菌株产生的需要提供特定生长素物质才能生长的菌株生的需要提供特定生长素物质才能生长的菌株水水 微生物细胞含水约占细胞鲜重的7090， 水作用是多方面的。水的功能水活度的表示方法v 是细胞中生化反应的良好介质；营养 物质和代谢产物都必须溶解在水里，才能被吸收或排出体（细胞）外。v 水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致使细胞的温度骤然上升。v 维持细胞的膨压（控制细胞形态）。水的功能水的功能几种生物的游离水含量人体：60%海蛰：96%微生物孢子营养体霉菌孢子：39%细菌芽孢：皮层：70%核心：极低细菌：80%酵母：75%霉菌：85%水在细胞中有两种存在形式：水在细胞中有两种存在形式：结合水和游离水结合水和游离水.不同细胞及不同细胞结构中游离水的含量有较大不同细胞及不同细胞结构中游离水的含量有较大差别：差别： 微微生生物物可可利利用用的的水水用用水水活活度度来来表表示示（Qw），Qw是是指指在在相相同同的的温温度度和和压压力力下下，溶溶液液中中水水的的蒸蒸气气压压和和纯纯水水的的蒸蒸气气压压的的比比即即an=P溶液溶液/P纯水纯水 在在 w为为0.600.99的环境条件均有微生物生长，但对某种的环境条件均有微生物生长，但对某种微生物而言，它对微生物而言，它对 w的要求是一定的，微生物对水的需求有的要求是一定的，微生物对水的需求有相当的变化程度。即微生物不同，其相当的变化程度。即微生物不同，其生长的最适生长的最适 w亦不同。亦不同。 水活度的表示方法水活度的表示方法 几类微生物生长最适几类微生物生长最适 w营养类型营养类型能源能源氢供体氢供体 基本碳源基本碳源实实例例光能无机营养型光能无机营养型光光无机物无机物CO2蓝细菌蓝细菌 ,紫硫细菌紫硫细菌,（光能自养型）（光能自养型）绿硫细菌绿硫细菌,藻类藻类光能有机营养型光能有机营养型光光有机物有机物2红螺菌科的细菌红螺菌科的细菌（光能异养型）（光能异养型）CO及及 简简单有机物单有机物（紫色无硫细菌）（紫色无硫细菌）化能无机营养型化能无机营养型 无机物无机物*无机物无机物CO2硝化细菌硝化细菌,硫化细硫化细（化能自养型）（化能自养型）菌菌 ,铁细菌铁细菌 ,氢细菌氢细菌 ,硫磺细菌等硫磺细菌等化能有机营养型化能有机营养型有机物有机物有机物有机物有机物有机物（化能异养型）（化能异养型）绝大多数细菌和绝大多数细菌和全部真核微生物全部真核微生物 以上四种营养类型划分不是绝对的 n 红螺菌既可利用光能，也可利用（黑暗） n 氢单胞菌是异养和自养的过渡型（称兼性自养型） n自养与异养的区别不再能否利用CO2，而在于是否以CO2式.碳酸盐为唯一的碳源。自养型以无机碳化物为碳源，异养型虽然也可利用CO2，但必须在有机碳存在情况下。单纯扩散单纯扩散(simplediffusion)物质进入细胞的动力是细物质进入细胞的动力是细胞内外的浓度差。胞内外的浓度差。这种运输方式不消耗能量这种运输方式不消耗能量没没有有特特异异性性，被被运运输输物物质质不不与与膜膜上上物物质质发发生生任任何何反反应，物质不发生化学变化。应，物质不发生化学变化。 v物质运输动力是细胞物质运输动力是细胞外的浓度差。外的浓度差。v运输过程不消耗能量运输过程不消耗能量v有膜载体参加，膜载有膜载体参加，膜载体（渗透酶）有特异性。体（渗透酶）有特异性。运输葡萄糖的载体只运运输葡萄糖的载体只运输葡萄糖。这种运输方输葡萄糖。这种运输方式多发生在真核微生物，式多发生在真核微生物，原核生物少见。原核生物少见。促进扩散(facilitated diffusion)主动运输(active transport)v被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内被运送的物质可逆浓度梯度进入细胞内v要消耗能量，必需有能量参加。要消耗能量，必需有能量参加。v有膜载体参加，膜载体发生构型变化有膜载体参加，膜载体发生构型变化v被运送物质不发生任何变化。被运送物质不发生任何变化。基团移位基团移位(group translocation)(group translocation)v需要磷酸酶系统进行催化需要磷酸酶系统进行催化v被运输的物质发生化学变化，被磷酸化被运输的物质发生化学变化，被磷酸化v需要能量需要能量运送机制运送机制: :是依靠磷酸转移酶系统是依靠磷酸转移酶系统, ,即磷酸烯醇即磷酸烯醇式丙酮酸式丙酮酸- -己糖磷酸转移酶系统己糖磷酸转移酶系统. .运送步骤运送步骤: :1.1.热稳载体蛋白热稳载体蛋白( (HPrHPr) )的激活的激活 细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEPPEP）的磷的磷酸基团把酸基团把HPrHPr激活。激活。 酶酶1 1 PEP+HPrPEP+HPr 丙酮酸丙酮酸+ +P-P-HPrHPrHPrHPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。具有高能磷酸载体的作用。2 2、糖被磷酸化后运入膜内、糖被磷酸化后运入膜内 膜外环境中的糖先与外膜表面的酶膜外环境中的糖先与外膜表面的酶2 2结合，再被结合，再被转运到内膜表面。这时，糖被转运到内膜表面。这时，糖被P-P-HPrHPr上的磷酸激活，上的磷酸激活，并通过酶并通过酶2 2的作用将的作用将糖糖- -磷酸磷酸释放到细胞内。释放到细胞内。 酶酶2 2 P-P-HPrHPr+ +糖糖 糖糖- -P +P +HPrHPr酶酶2 2是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列特异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列与底物分子相应的酶与底物分子相应的酶2 2。比较项目单纯扩散促进扩散主动运输基团转位特异载体蛋白运输速度物质运输方向胞内外浓度运输分子能量消耗运输后物质的结构无慢由浓至稀相等无特异性不需要不变有快由浓至稀相等特异性不需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要不变有快由稀至浓胞内浓度高特异性需要改变四种运输营养物质方式的比较四种运输营养物质方式的比较n根据微生物对营养物质的需要，经过人工配置的适合微生物生长、繁殖或积累代谢产物的营养基质就称为培养基。n培养基的主要用途为：促使微生物的生长与繁殖，用于微生物纯种的分离、鉴定和制造微生物制品等。 培养基的类型培养基的类型n根据营养物质来源不同划分根据营养物质来源不同划分n根据培养基的物理状态划分根据培养基的物理状态划分n根据培养培养基的用途划分根据培养培养基的用途划分n合成培养基合成培养基由已知化学成分及数量的化学药品配置而成。n天然培养基天然培养基采用化学成分还不十分清楚或化学成分不恒定的天然有机物。n半合成培养基半合成培养基以天然有机物为主要碳源、氮源及生长素的培养基中加入一些化学药品，以补充无机盐成分，使其更能充分微生物对生长的需要。An example of a chemically-defined medium for growth of a heterotrophic bacterium. ComponentAmountFunctionofcomponentsucrose10.0 gC and energy sourceK2HPO42.5 gpH buffer; P and K sourceKH2PO42.5 gpH buffer; P and K source(NH4)2HPO41.0 gpH buffer; N and P sourceMgSO4 7H2O0.20 gS and Mg+ sourceFeSO4 7H2O0.01 gFe+ sourceMnSO4 7H2O0.007 gMn+ Sourcewater985 mlpH 7.0Defined medium for the growth of Thiobacillus thiooxidans, a lithoautotrophic bacterium. ComponentAmountFunctionofcomponentNH4Cl0.52gNsourceKH2PO40.28gPandKsourceMgSO47H2O0.25gSandMg+sourceCaCl22H2O0.07gCa+sourceElementalSulfur1.56gEnergysourceCO25%*Csourcewater1000mlpH3.0*Aeratemediumintermittentlywithaircontaining5%CO2. Complex medium for the growth of fastidious bacteriaComponentAmountFunctionofcomponentBeefextract1.5gSourceofvitaminsandothergrowthfactorsYeastextract3.0gSourceofvitaminsandothergrowthfactorsPeptone6.0gSourceofaminoacids,N,S,andPGlucose1.0gCandenergysourceAgar15.0gInertsolidifyingagentwater1000mlpH6.6n液体培养基液体培养基 用于生产n固体培养基固体培养基(液体培养基+2%琼脂) 用于菌种保藏、纯种分离、菌落特征观察以及活细胞计数等方面n半固体培养基半固体培养基(液体培养基+0.35-0.4%琼脂) 多用于细菌有无动力的检查。n基础培养基基础培养基(minimum medium): 是含有一般微生物生长繁殖是含有一般微生物生长繁殖所需的基本营养物质的培养基；所需的基本营养物质的培养基； 另外基础培养基也可作为一另外基础培养基也可作为一些特殊培养基的基础成分（如制备糖发酵培养基时）些特殊培养基的基础成分（如制备糖发酵培养基时）.n选择性培养基选择性培养基(selective medium)：是根据某种或某一类群是根据某种或某一类群微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设微生物的特殊营养需要，或对某种化合物的敏感性不同而设计出来的一类培养基。利用这种培养基可用来将某种或某类计出来的一类培养基。利用这种培养基可用来将某种或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来微生物从混杂的微生物群体中分离出来.n鉴别性培养基鉴别性培养基(differential medium)：用于鉴别不同类型用于鉴别不同类型微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢产物发微生物的培养基，在普通培养基中加入能与某种代谢产物发生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变生反应的指示剂或化学药品，从而产生某种明显的特征性变化，以区别不同的微生物，例：化，以区别不同的微生物，例：伊红美兰乳糖培养基伊红美兰乳糖培养基（Eosin Methylene Blue）n加富培养基加富培养基(enriched medium)：在普通培养基中加入某些在普通培养基中加入某些特殊的营养物，如血、血清、动、植物组织液或其他营养物特殊的营养物，如血、血清、动、植物组织液或其他营养物质（或生长因子）的一类营养丰富的培养基。用来培养营养质（或生长因子）的一类营养丰富的培养基。用来培养营养要求苛刻的微生物，或用以要求苛刻的微生物，或用以富集（数量上占优势）富集（数量上占优势）和分离某和分离某中微生物中微生物.伊红美兰乳糖培养基伊红美兰乳糖培养基(Eosin Methylene blue)蛋白蛋白胨胨10g乳糖乳糖5gK2HPO42g伊红伊红Y 0.4g美兰美兰0.065g水水1000mlpH=7.2G+菌受抑制菌受抑制G-菌菌能发酵乳能发酵乳糖产酸糖产酸不发酵乳糖不产酸，不发酵乳糖不产酸，菌落无色透明菌落无色透明产酸力强，产酸力强，菌落呈紫绿菌落呈紫绿色金属光泽色金属光泽产酸力弱，产酸力弱，菌落棕色菌落棕色EnterbacterKlebsiellaHafniaSarrdiaProteusSalmonellaShigellaE.coli试试样样EMB在鉴别各种肠道杆菌中的作用：在鉴别各种肠道杆菌中的作用： 培养基的配制原则培养基的配制原则培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确）培养基组分应适合微生物的营养特点（目的明确）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）营养物的浓度与比例应恰当（营养协调）物理化学条件适宜（条件适宜）物理化学条件适宜（条件适宜）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）根据培养目的选择原料及其来源（经济节约）保持无菌状态保持无菌状态该培养基的应用目的，即：该培养基的应用目的，即：是培养菌体还是积累代谢产物？是培养菌体还是积累代谢产物？是实验室种子培养还是大规模发酵？是实验室种子培养还是大规模发酵？代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？代谢产物是初级代谢产物还是次级代谢产物？用于用于培养菌体种子培养菌体种子的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳的培养基营养应丰富，氮源含量宜高（碳氮比低）；氮比低）；用于大量生产用于大量生产代谢产物代谢产物的培养基其氮源一般应比种子培养基的培养基其氮源一般应比种子培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基稍低，（但若发酵产物是含氮化合物时，有时还应提高培养基的氮源含量）；若代谢产物是的氮源含量）；若代谢产物是次级代谢产物次级代谢产物时要考虑是否加入时要考虑是否加入特殊元素或特定的代谢产物；特殊元素或特定的代谢产物；当所设计的是当所设计的是大规模发酵大规模发酵用的培养基时，应重视培养基中各用的培养基时，应重视培养基中各成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉成份的来源和价格，应选择来源广泛、价格低廉的原料，提倡的原料，提倡以粗代精，以废代好。以粗代精，以废代好。 常用的培养基n细菌培养基n放线菌培养基n真菌培养基营养肉汤牛肉膏5 g蛋白胨10 gNaCl5 g琼脂1520 g水1000 mlpH7.41 kg/cm2高压蒸汽灭菌20分钟高氏1号培养基 可溶性淀粉20 gKNO31.0 gNaCl0.5 gK2HPO40.5 gMgSO40.5 gFeSO40.01 g琼脂1520 g水1000 mlpH7.2-7.41 kg/cm2高压蒸汽灭菌20分钟蛋白胨10 g葡萄糖40 g琼脂1520 g水1000 mlpH自然0.56 kg/cm2高压蒸汽灭菌1520分钟改良沙氏培养基各类微生物的最适生长各类微生物的最适生长pH值各不相同值各不相同：细细菌：菌：7.08.0放线菌：放线菌：7.58.5酵母菌：酵母菌：3.86.0霉霉菌：菌：4.05.8在在微微生生物物的的生生长长和和代代谢谢过过程程中中，由由于于营营养养物物质质的的利利用用和和代代谢谢产产物物的的形形成成与与积积累累，培培养养基基的的初初始始pH值值会会发发生生改改变变，为为了了维维持持培培养养基基pH值值的的相相对对恒恒定定，通通常常采采用用下下列列两两种方式：种方式：内内源源调调节节：在在培培养养基基里里加加一一些些缓缓冲冲剂剂或或不不溶溶性性的的碳碳酸酸盐盐；调节培养基的碳氮比。调节培养基的碳氮比。外源调节外源调节：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液：按实际需要不断向发酵液流加酸或碱液pH磷酸缓冲液：磷酸缓冲液：pH值从值从6.07.6之间之间K2HPO4+HClKH2PO4+KClKH2PO4+KOHK2HPO4+H2O加入加入CaCO3：CO32HCO3H2CO3CO2+H2O+H+H+H+H培养基中所含氨基酸、肽、蛋白质等物质也可起到缓冲作用。培养基中所含氨基酸、肽、蛋白质等物质也可起到缓冲作用。等渗溶液等渗溶液适宜微生物生长适宜微生物生长高渗溶液高渗溶液细胞发生质壁分离细胞发生质壁分离低渗溶液低渗溶液细胞吸水膨胀，直至破裂细胞吸水膨胀，直至破裂大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如菌如Staphylococcus aureus则能在则能在3mol/LNaCl的高的高渗溶液中生长。能在高盐环境（渗溶液中生长。能在高盐环境（2.86.2/LNaCl）生长的微生物常被称为生长的微生物常被称为嗜盐微生物（嗜盐微生物（Halophiles）。渗透压渗透压氧化还原电势氧化还原电势v各种微生物对培养基的氧化还原电势的要求：各种微生物对培养基的氧化还原电势的要求：好氧微生物：在好氧微生物：在0.1V以上的环境中均能生长以上的环境中均能生长厌氧微生物：只能在厌氧微生物：只能在+0.1V以下生长以下生长兼性厌氧微生物：兼性厌氧微生物：+0.1V以上呼吸、以上呼吸、+0.1V以下发酵以下发酵v培培养养基基是是多多氧氧化化还还原原偶偶的的复复杂杂电电化化学学系系统统，测测出出的的Eh值值仅仅代代表表其其综综合合结结果果。对对微微生生物物影影响响最最大大的的是是：分分子氧和分子氢的浓度子氧和分子氢的浓度v培培养养基基中中常常用用的的还还原原剂剂：巯巯基基乙乙酸酸、抗抗坏坏血血酸酸、硫硫化氢化氢、半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。半胱氨酸、谷胱甘肽、二硫苏糖醇等。浓度过高浓度过高微生物的生长起抑制作用，微生物的生长起抑制作用， 浓度过小浓度过小不能满足微生物生长的需要。不能满足微生物生长的需要。碳氮比（碳氮比（C/N）直接影响微生物生长与繁殖及代谢物直接影响微生物生长与繁殖及代谢物的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重的形成与积累，故常作为考察培养基组成时的一个重要指标；要指标；速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例速效性氮（或碳）源与迟效性氮（或碳）源的比例各种金属离子间的比例各种金属离子间的比例碳源中的碳原子的碳源中的碳原子的mol数数氮源中所含的氮原子的氮源中所含的氮原子的mol数数C/N比值比值=例：谷氨酸生产中例：谷氨酸生产中C/N4/1时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；时，菌体大量繁殖，谷氨酸积累少；C/N3/1时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。时，菌体生长受抑制，而谷氨酸大量增加。