第五章微生物的营养和代谢(4学时) 微生物同所有生物一样需要不断从外界环境中吸收营养物质，在体内把这些营养物质转 化为自身的细胞成分并获得可利用的能量，同时把代谢过程中产生的废物排出体外，因此， 在微生物的生命活动中，一方面将营养物质分解，另一方面进行生命物质的合成，这样组成 一个营养物质不断吸收，废物不新量出的动态系统。 对于微生物而言， 通 个微生物细胞就是一个代谢的整体 ,其中配备着复杂、多样的 结构和醇系，协调的进行着同化作用和异化作用 ,从而表现出吸收营养、合成、呼吸、生 和繁殖等多种生命活动。 第一节微生物的营养 那么什么是营养呢？营养是指生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物 质，以满足其生长和繁殖需要的 生 里功能 也称为营养作用。所以营养为 一切生命活 动提供了必须的物质基础 ,它是一切生命活动的起点。 分析和了解微生物细胞的化学组成是研究微生物营养的基础。 一、微生物细胞的化学组成 1、水分 是微生物和一切生物细胞中含量最多的成分。微生物细胞的含水量随种类和生长期不 同而有差异 人体：60% 海蛰：96% 露黄和子：39% 几种生物的游离水含量 微生物「孢子 细菌芽孢：「皮层：70% 核心：极低 细菌：80% 营养体<酵母：75%必 霉南：85 细胞含水量常以百分率表示（湿重干重）湿重x100%,湿重常以单位培养液中所含细 胞重量表示(gL或mg/ml),湿细胞可采用高温烘干(I05℃)、低温真空干燥和红外线快速 烘干方法将细胞干燥至干重，也就是得到了干物质。 2、干物质的元素组成 分析微生物细胞的干物质与其他生物没有什么区别，C、H、O、N这四种元素占细胞 干重的90%97%，其中含C量相对稳定，含N量变化较大。除C、H、O、N四种元素外 其他的3%-I0%为R、S、K、Mg、Ca等大量元素和Cu、Mm、B、Co、Mo等微量元素 也就是灰分（灰分的得到是在高温炉中550℃焚烧成灰，所得到的灰分物质是各种无机元素 的氧化物) 灰分中P含量最高，约占灰分的一半，其次为S、K、Mg、Ca、Na等大量元素，（有时 也包括铁，铁的含量处于两者之间)还有含量甚微的Cu、M、B、C0等微量元素。组成微 生物细胞的各类化学元素的比例帝因微生物种类的不同而异， 细菌、酵母菌和 菌的CH O、N、P、S六种元素的含量就有差别，而硫细菌、铁细菌、海洋细菌相对于其他细菌则含 有较多的铁、硫和钠、氯等元素，不仅如此，微生物细胞的化学组成元素也常随茵龄及培养 条件的不同而在一定范围内发生变化，幼龄的比老龄的含氨量高，在氨源丰富的培养基上生
第五章 微生物的营养和代谢（4 学时） 微生物同所有生物一样需要不断从外界环境中吸收营养物质，在体内把这些营养物质转 化为自身的细胞成分并获得可利用的能量，同时把代谢过程中产生的废物排出体外，因此， 在微生物的生命活动中，一方面将营养物质分解，另一方面进行生命物质的合成，这样组成 一个营养物质不断吸收，废物不断排出的动态系统。 对于微生物而言，通常一个微生物细胞就是一个代谢的整体，其中配备着复杂、多样的 结构和酶系，协调的进行着同化作用和异化作用，从而表现出吸收营养、合成、呼吸、生长 和繁殖等多种生命活动。 第一节 微生物的营养 那么什么是营养呢？营养是指生物体从外部环境摄取其生命活动所必须的能量和物 质，以满足其生长和繁殖需要的一种生理功能，也称为营养作用。所以营养为一切生命活 动提供了必须的物质基础，它是一切生命活动的起点。 分析和了解微生物细胞的化学组成是研究微生物营养的基础。 一、微生物细胞的化学组成 1、水分 水是微生物和一切生物细胞中含量最多的成分。微生物细胞的含水量随种类和生长期不 同而有差异。 人体：60% 海蛰：96% 霉菌孢子：39% 几种生物的游离水含量 微生物 孢子 细菌芽孢： 皮层：70% 核心：极低 细菌：80% 营养体 酵母：75% 霉菌：85% 细胞含水量常以百分率表示（湿重-干重）/湿重ⅹ100%，湿重常以单位培养液中所含细 胞重量表示（g/L 或 mg/ml），湿细胞可采用高温烘干（105℃）、低温真空干燥和红外线快速 烘干方法将细胞干燥至干重，也就是得到了干物质。 2、干物质的元素组成 分析微生物细胞的干物质与其他生物没有什么区别，C、H、O、N 这四种元素占细胞 干重的 90%~97%，其中含 C 量相对稳定，含 N 量变化较大。除 C、H、O、N 四种元素外， 其他的 3%~10%为 P、S、K、Mg、Ca 等大量元素和 Cu、Mn、B、Co、Mo 等微量元素， 也就是灰分（灰分的得到是在高温炉中 550℃焚烧成灰，所得到的灰分物质是各种无机元素 的氧化物） 灰分中 P 含量最高，约占灰分的一半，其次为 S、K、Mg、Ca、Na 等大量元素，（有时 也包括铁，铁的含量处于两者之间）还有含量甚微的 Cu、Mn、B、Co 等微量元素。组成微 生物细胞的各类化学元素的比例常因微生物种类的不同而异，细菌、酵母菌和真菌的 C、H、 O、N、P、S 六种元素的含量就有差别，而硫细菌、铁细菌、海洋细菌相对于其他细菌则含 有较多的铁、硫和钠、氯等元素，不仅如此，微生物细胞的化学组成元素也常随菌龄及培养 条件的不同而在一定范围内发生变化，幼龄的比老龄的含氮量高，在氮源丰富的培养基上生
长的细胞比在氮源相对贫乏的培养基上生长的细胞含氮量高。 营养物质及其功能 了解了微生物的细胞化学组成后，我们再进一步的了解微生物所需的营养物质及其功 能，现在知道，不论从元素水平还是从营养要素的水平来看，微生物的营养与摄食型的动物 (包括人类)和光合自养型的植物非常相似，他们之间存在者营养上的统一性，具体的说微 生物有六种营养要素，即碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。 表1微生物和动物、植物营养要素的比较 生物类型 动创 微生物 植物 营养要素 (异养) 是装微生物 白养尚生物 (自养) 碳源 糖类、脂肪 糖、醇、有机酸 二氧化碳、碳酸 二氧化碳、碳酸 盐等 氢源 蛋白质及其降解 蛋白质及其降解 无机氢化物、氯无机氨化物 物 物、有机氮化物 王机氨化物 能源 与碳源相同 与碳源相同 氧化无机物或利 利用日光能 用日光能 生长因子 需要 一部分需要 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 机盐 无机盐 水分 水 水 水 (一)、碳源物质 碳题是在誉生物生长过程中为微生物提供碳素来额的物盾 碳源物质在细胞内经过 系列复杂的化学变化后成为微生物 身的细胞物质（如糖类 脂类、蛋白质等)和代谢产物。绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供 维持生命活动所需要的能量，但是有些以二氧化碳作为唯一或主要碳源的微生物生长所需的 能源则并非来自碳源物质。 可作为微生物生长的碳源物质极其广泛，从简单的含碳无机物如二氧化碳，至复杂的有 机含碳化合 物 都可被不同微生物所利用。但徽生物对于碳源物质的利用具有选择性，糖 类是一般徽生物较容易利用的良好碳源和能源物质，其次是醇类、 有机酸类 和脂类等 同时，微生物对于不同糖类物质的利用也有差别，例如，在以简萄糖和半乳糖为碳原的培荞 基中，大肠杆菌首先利用葡萄糖，然后才利用半乳糖，前者为大肠杆菌的速效碳源，后者为 迟效碳源 不同种类微生物利用碳源物质的能力也有差别，例如，假单胞菌属中的某些种可以利 用多达90种以上的碳源物质，而一些甲基营养型微生物只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物 为碳原物质 实验中常用碳源：葡萄糖、蔗糖、淀粉等 工业发酵上常用碳源：糖蜜、淀粉、麩皮、米糠等 根据对碳源的利用情况可将微生物分为： :如蓝细菌（似无机碳为主 养薇生里物：大多敏生幻必窥利用有机碳 (二)、氯源 凡是能被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中氨素来源的营养物质统称为氯 氨源物质主要用来构建细胞， 一般不作为能源物质，只有少数自养细茵（硝化 细菌
长的细胞比在氮源相对贫乏的培养基上生长的细胞含氮量高。 二、营养物质及其功能 了解了微生物的细胞化学组成后，我们再进一步的了解微生物所需的营养物质及其功 能，现在知道，不论从元素水平还是从营养要素的水平来看，微生物的营养与摄食型的动物 （包括人类）和光合自养型的植物非常相似，他们之间存在着营养上的统一性，具体的说微 生物有六种营养要素，即碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。 表 1 微生物和动物、植物营养要素的比较 生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 植物 异养微生物 自养微生物 （自养） 碳源 糖类、脂肪 糖、醇、有机酸 二氧化碳、碳酸 盐 二氧化碳、碳酸 盐等 氮源 蛋白质及其降解 物 蛋白质及其降解 物、有机氮化物、 无机氮化物、氮 无机氮化物、氮 无机氮化物 能源 与碳源相同 与碳源相同 氧化无机物或利 用日光能 利用日光能 生长因子 需要 一部分需要 不需要 不需要 无机元素 无机盐 无机盐 无机盐 无机盐 水分 水 水 水 水 （一）、碳源物质 碳源是在微生物生长过程中为微生物提供碳素来源的物质。 碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后成为微生物自身的细胞物质（如糖类、 脂类、蛋白质等）和代谢产物。绝大部分碳源物质在细胞内生化反应过程中还能为机体提供 维持生命活动所需要的能量，但是有些以二氧化碳作为唯一或主要碳源的微生物生长所需的 能源则并非来自碳源物质。 可作为微生物生长的碳源物质极其广泛，从简单的含碳无机物如二氧化碳，至复杂的有 机含碳化合物，都可被不同微生物所利用。但微生物对于碳源物质的利用具有选择性，糖 类是一般微生物较容易利用的良好碳源和能源物质，其次是醇类、有机酸类和脂类等 同时，微生物对于不同糖类物质的利用也有差别，例如，在以葡萄糖和半乳糖为碳源的培养 基中，大肠杆菌首先利用葡萄糖，然后才利用半乳糖，前者为大肠杆菌的速效碳源，后者为 迟效碳源。 不同种类微生物利用碳源物质的能力也有差别，例如，假单胞菌属中的某些种可以利 用多达 90 种以上的碳源物质，而一些甲基营养型微生物只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物 为碳源物质。 实验中常用碳源：葡萄糖、蔗糖、淀粉等 工业发酵上常用碳源：糖蜜、淀粉、麸皮、米糠等 根据对碳源的利用情况可将微生物分为： 自 养 微 生 物：如蓝细菌(以无机碳为主) 异 养 微 生 物：大多数微生物(必须利用有机碳源) （二）、氮源 凡是能被微生物用来构成细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质统称为氮源。 氮源物质主要用来构建细胞，一般不作为能源物质，只有少数自养细菌（硝化细菌）
能利用铵盐、硝酸盐作为生长的能源和氮源。：另外，在氮源物质缺乏的情况下，某些厌氧 微生物在厌氧的条件下可以利用某些氨基酸作为能源物质。 可被微生物利用的无机 有铵盐 硝酸盐、尿素等，有机氨源如蛋白质及其不同程 度的降解产物，固氯微生物可利用分子态的氨。 根据微生物对氮源物质的利用差异，可区分为三种不同类型： ①固氨徽生物：能将空气中心为唯一N源，通过固氨酶将其还原为NH,再进一步合成所需 的全部有机氨化合物 ②复基酸自养型： 能卦 硝酸盐或尿素作为唯一氯源，合成所需要的全部有机氨化合物 是种类最多 是数量最大的类群 ③氨基酸异养型：这类微生物不能合成某些必须的氨基酸，而必须从环境中吸收，如金黄色 葡萄球菌需外源色氨酸和胱氨酸，乳酸杆菌需要谷氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、组氨酸 脯氨酸等或更多的外源氨基酸。 实验中常见氨源：4+NO3-尿素牛肉青蛋白陈酵母青等 工业上用氨源：鱼粉蚕蛹粉黄豆饼粉花生饼粉玉米浆等 (三)、能源物质 所谓的能源就是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射物。 由于各种异养微生物的能源就是其碳源，因此，微生物的能源谱就显得十分简单。 化学物质有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 几无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源） 能源谱 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 如果是化学物质，则又可分为有机物和无机物。对于化能异养微生物说，他们是以有机 物作为能源，这时能源和碳源可以是同一种物质。化能自养微生物能源不同于碳源，他们是 些还原态的无机物质 例如：N NO 、S、S、L和Fe"等，能氧化利 用这些物质的微 物都是细菌，例如硝化细菌、亚硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等，由于这 类独特的化能自养营养类型在微生物中的存在，说明生物界的能源并非象过去普遍认为的只 是直接或间接的利用太阳能这一种方式。 另一类能源是辐射能，他可作为光能自养和光能异养微生物的能源。这些菌通过光合作 用将光能转化为ATP,供给细胞所需的能量 (四)、生长因子 生长因子通常是指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但徽生物自身不能合成或 合成量不足以满足机体生长所需的有机化合物。各种微生物需求的生长因子的种类和数量 是不同的。 生长因子在细胞中的功能主要包括两个方面： 一个是构成细胞的成分：再一个就是调节 代谢。 不同微生物需求的生长因子的种类和数量是不同的，如大肠杆菌很少需要生长因子，而 有些细菌如肺炎球南则需要多种生长因子，如胱氨酸、谷氨酸、色氨酸、天冬氨酸、核黄素 腺嘌呤、尿嘧啶 泛酸、胆碱等。致病菌合成能力差，生长繁殖过程中需要复杂的营养物 获得相应的生长因子。 嗜血性流行感冒杆菌引起儿童急性化脓性脑膜炎，由于氧化还原酶系统不完善，在生长 时需要X和V两种生长辅助因子，X(血红素)存在于血红蛋白中，V因子存在于血清中
能利用铵盐、硝酸盐作为生长的能源和氮源。；另外，在氮源物质缺乏的情况下，某些厌氧 微生物在厌氧的条件下可以利用某些氨基酸作为能源物质。 可被微生物利用的无机氮源有铵盐、硝酸盐、尿素等，有机氮源如蛋白质及其不同程 度的降解产物，固氮微生物可利用分子态的氮。 根据微生物对氮源物质的利用差异，可区分为三种不同类型： ①固氮微生物：能将空气中 N2 为唯一 N 源，通过固氮酶将其还原为 NH3，再进一步合成所需 的全部有机氮化合物 ②氨基酸自养型：能以铵盐、硝酸盐或尿素作为唯一氮源，合成所需要的全部有机氮化合物， 是种类最多，也是数量最大的类群。 ③氨基酸异养型：这类微生物不能合成某些必须的氨基酸，而必须从环境中吸收，如金黄色 葡萄球菌需外源色氨酸和胱氨酸，乳酸杆菌需要谷氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、组氨酸 脯氨酸等或更多的外源氨基酸。 实验中常见氮源: NH4+ NO3-尿素 牛肉膏 蛋白胨 酵母膏等 工业上用氮源: 鱼粉 蚕蛹粉 黄豆饼粉 花生饼粉 玉米浆等 （三）、能源物质 所谓的能源就是能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养物或辐射物。 由于各种异养微生物的能源就是其碳源，因此，微生物的能源谱就显得十分简单。 化学物质 有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 无机物：化能自养微生物的能源（不同于碳源） 能源谱 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 如果是化学物质，则又可分为有机物和无机物。对于化能异养微生物说，他们是以有机 物作为能源，这时能源和碳源可以是同一种物质。化能自养微生物能源不同于碳源，他们是 一些还原态的无机物质，例如:NH4 +、NO2 -、S、H2S、H2 和 Fe 2+等，能氧化利用这些物质的微生 物都是细菌，例如硝化细菌、亚硝酸细菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等，由于这 类独特的化能自养营养类型在微生物中的存在，说明生物界的能源并非象过去普遍认为的只 是直接或间接的利用太阳能这一种方式。 另一类能源是辐射能，他可作为光能自养和光能异养微生物的能源。这些菌通过光合作 用将光能转化为 ATP，供给细胞所需的能量。 （四）、生长因子 生长因子通常是指那些微生物生长所必需而且需要量很小，但微生物自身不能合成或 合成量不足以满足机体生长所需的有机化合物。各种微生物需求的生长因子的种类和数量 是不同的。 生长因子在细胞中的功能主要包括两个方面：一个是构成细胞的成分；再一个就是调节 代谢。 不同微生物需求的生长因子的种类和数量是不同的，如大肠杆菌很少需要生长因子，而 有些细菌如肺炎球菌则需要多种生长因子，如胱氨酸、谷氨酸、色氨酸、天冬氨酸、核黄素、 腺嘌呤、尿嘧啶、泛酸、胆碱等。致病菌合成能力差，生长繁殖过程中需要复杂的营养物质 获得相应的生长因子。 嗜血性流行感冒杆菌引起儿童急性化脓性脑膜炎，由于氧化还原酶系统不完善，在生长 时需要 X 和 V 两种生长辅助因子，X（血红素）存在于血红蛋白中，V 因子存在于血清中
金黄色葡萄球菌能合成较多的V因子，并弥散到培养基中，促进流感杆菌的生长，出现卫 星现象，有利于对此菌的鉴定 根据生长因子的化学结构和他们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为维生 素、氨基酸和碱基（嘌吟及嘧啶）三大类。获义的生长因子只指维生素。 维生素起到生长因子的作用，原因是他们中的大部分构成酶的辅基或辅酶， 是酶活性 所需的成分。目前己知维生素有20多种，微生物需要的主要是B族维生素，常见的种类有 硫胺素、核黄素、吡哆素、烟酰胺、泛酸、生物素和叶酸等。 氨基酸类生长因子，是由于这些微生物自身缺乏合成这些氨基酸的能力，因此，必须在他 们生长的培养基中补充这些氨基酸或含有这些氨基酸的小肽物质。有关微生物对氨基酸的需 要性在氨素养料中介 过 一些实验表明，对氨基酸的异养型微生物培养时加入他们必需的 氨基酸，还能促进微生物对其他氨基酸的利用 不同微生物对生长因子的需要有明显的差异，通常我们把不需生长因子而能在基础培养基上 (只含有C、N和矿质元素)生长的菌株称为野生型：而由于自发或诱发突变等原因从野生 型南株产生的需要特定因子才能生长的南株称为营养缺陷型菊株，这些菌株在遗传学研究利 代谢研究中极其重要。 碱基起生长因子的作用，是由于它们构成某些酶的辅基或辅醉，或构成核酸组分，他 们对没有合成核苷能力的微生物类群是十分必要的。 (五)、无机盐（矿质元素） 矿质元素是微生物生长必不可少的一类营养物质，一般占细胞干重的3%一10%，它的生 理功能十分重要，现表解如下 一般功能了细胞内一般分子成分(P、S、Ca、Mg、Fe等) 生理调节物质渗透压的维持(a'等) 大量元素 酶的激活剂(Mg等) nH的稳定 无机盐 特殊功能∫化能自养菌的能源(N、NO,、下e、S等 无氧呼吸中的氢受体(NO,、SO,等) (微量元素酶的激活剂(Cu”、n”、Zn“等) 特殊分子结构成分(C0、M0等) 用文字描述： O参与细胞的结构组成，如核酸中含有磷 ②维持细胞结构的稳定性，如维持调节细胞的渗透平衡、细胞膜透性、原生质体交替状态、 控制细胞氧化还原电位。 ③参与酶的组成，构成酶的最大活性 ④参与能量的贮存、转移。如ATP ⑤某些可作为微生物生长的能源物质 大量元素的功能如表所述 元素 人为提供形式生理功能 K2HPO4.KHzPO ①合成核酸 蜂脂等的重要组成成分 ②酶或辅醇的重要组成元素，如辅酶1、辅酶、辅酶A
金黄色葡萄球菌能合成较多的 V 因子,并弥散到培养基中,促进流感杆菌的生长,出现卫 星现象,有利于对此菌的鉴定. 根据生长因子的化学结构和他们在机体中的生理功能的不同，可将生长因子分为维生 素、氨基酸和碱基（嘌呤及嘧啶）三大类。狭义的生长因子只指维生素。 维生素起到生长因子的作用，原因是他们中的大部分构成酶的辅基或辅酶，是酶活性 所需的成分。目前已知维生素有 20 多种，微生物需要的主要是 B 族维生素，常见的种类有 硫胺素、核黄素、吡哆素、烟酰胺、泛酸、生物素和叶酸等。 氨基酸类生长因子，是由于这些微生物自身缺乏合成这些氨基酸的能力，因此，必须在他 们生长的培养基中补充这些氨基酸或含有这些氨基酸的小肽物质。有关微生物对氨基酸的需 要性在氮素养料中介绍过，一些实验表明，对氨基酸的异养型微生物培养时加入他们必需的 氨基酸，还能促进微生物对其他氨基酸的利用。 不同微生物对生长因子的需要有明显的差异，通常我们把不需生长因子而能在基础培养基上 （只含有 C、N 和矿质元素）生长的菌株称为野生型；而由于自发或诱发突变等原因从野生 型菌株产生的需要特定因子才能生长的菌株称为营养缺陷型菌株，这些菌株在遗传学研究和 代谢研究中极其重要。 碱基起生长因子的作用，是由于它们构成某些酶的辅基或辅酶，或构成核酸组分，他 们对没有合成核苷能力的微生物类群是十分必要的。 （五）、无机盐（矿质元素） 矿质元素是微生物生长必不可少的一类营养物质，一般占细胞干重的 3%～10%，它的生 理功能十分重要，现表解如下： 一般功能 细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Mg、Fe 等） 生理调节物质 渗透压的维持（Na+等） 大量元素 酶的激活剂（Mg 2+等） pH 的稳定 无机盐 特殊功能 化能自养菌的能源（NH4 +、NO2 -、Fe 2+、S 等） 无氧呼吸中的氢受体（NO3 -、SO4 2-等） 微量元素 酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等） 特殊分子结构成分（Co、Mo 等） 用文字描述： ①参与细胞的结构组成，如核酸中含有磷。 ②维持细胞结构的稳定性，如维持调节细胞的渗透平衡、细胞膜透性、原生质体交替状态、 控制细胞氧化还原电位。 ③参与酶的组成，构成酶的最大活性。 ④参与能量的贮存、转移。如 ATP ⑤某些可作为微生物生长的能源物质。 大量元素的功能如表所述 元素 人为提供形式 生理功能 P K2HPO4,KH2PO4 ①合成核酸、核蛋白、磷脂等的重要组成成分。 ②酶或辅酶的重要组成元素，如辅酶 I、辅酶 II、辅酶 A
③与能量代谢有关，如ATP(能量传递与贮存过程中有重要 作用〉 ④磷酸盐对细胞和环境中的州值起缓冲作用 MgSO ①含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸）组成元素 ②疏参与一些生理代射活性物质的组成（硫胺素、生物素 ③某些微生物可利用硫化物作为生长的能源 KHPOKH-PO ①控制原生体的胶态和细胞膜透性 ②是酶的辅基或激活剂 ③维持申位差和渗透压，与细胞的物质云输有重要关系 NaCl 维持渗透压 般不参与细胞物质的组成 Ca Ca(NO:CaCb ①可控制原生质的胶体状态和降低细胞膜透性 ②调节细胞的D ③某些酶的激活剂（胞外酶的稳定剂、蛋白酶的辅因子） ④且右抗金的作用 ⑤细胞形成芽孢和某些真菌形成孢子所需 Mg MgSO4 ①构成某些酶的辅基、激活剂或调节剂，如羧化酶、肽酶 ②是光合微生物的光合色素一一叶绿素或菌绿素的组成成分 在光能转换上起作用 ③稳定某些细胞结构，如核糖体、细胞膜等 ④对某些对细胞有毒害作用的重金属具有一定的拮抗作用 Fe Fe So ①与呼吸关系很大，细胞内过氧化物酶、细胞色素氧化酶等 均含有铁 ②可能是某些细菌的能源物质 ③酶的辅基或激活剂 微量元 一般不需要特殊大多是酶的辅基或激活剂，如 加入 C山多酚氧化酶、乳糖酶的成分 Zn-乙醇脱氢酶的成分 O.硝酸还原酶和固氮醉 Co-VBl2 根据微生物对这些元素需要量大小，将其分为大量元素和微量元素，大量元素包括P、 S、K、Mg、Ca、Na、Fe等，所需要浓度在10~10ol/L,微量元素有Cu、Zm、血、B、Co Mo 所需婴的浓度在101001L 配制培养基时，对于大量元素来说，可以加入有关化学试剂，而对于微量元素， 通 常混杂在天然有机营养物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中，如果没有特 殊原因，在配制培养基时，是没有必要另外加入微量元素。值得注意的是，许多微量元素是 重金属，如果他们过量，就会对机体产生毒害作用，而且单独一种微量元素过量产生的毒害 作用更大，因此，有必要将培养基中微量元素控制在正常范围中，并注意各种微量元素之间 保持恰当的比例 6、水分 水是微生物生长所必须的一种重要成分，水在细胞中的存在状态，一部分约束于原生质 胶体系统中成为细胞物质的组成部分，另一部分处于自动流动状态，是生活细胞中各种生物 化学反应的介质，也是最基本的溶剂。 水在细胞中的生理功能主要有：
③与能量代谢有关，如 ATP（能量传递与贮存过程中有重要 作用） ④磷酸盐对细胞和环境中的 pH 值起缓冲作用 S MgSO4 ①含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸）组成元素 ②硫参与一些生理代谢活性物质的组成（硫胺素、生物素、 辅酶 A 等） ③某些微生物可利用硫化物作为生长的能源 K K2HPO4,KH2PO4 ①控制原生体的胶态和细胞膜透性 ②是酶的辅基或激活剂 ③维持电位差和渗透压，与细胞的物质运输有重要关系 Na NaCl 维持渗透压，一般不参与细胞物质的组成 Ca Ca(NO3)2,CaCl2 ①可控制原生质的胶体状态和降低细胞膜透性 ②调节细胞的 pH ③某些酶的激活剂（胞外酶的稳定剂、蛋白酶的辅因子） ④具有拮抗重金属的作用 ⑤细胞形成芽孢和某些真菌形成孢子所需 Mg MgSO4 ①构成某些酶的辅基、激活剂或调节剂，如羧化酶、肽酶 ②是光合微生物的光合色素-叶绿素或菌绿素的组成成分， 在光能转换上起作用 ③稳定某些细胞结构，如核糖体、细胞膜等 ④对某些对细胞有毒害作用的重金属具有一定的拮抗作用 Fe Fe SO4 ①与呼吸关系很大，细胞内过氧化物酶、细胞色素氧化酶等 均含有铁 ②可能是某些细菌的能源物质 ③酶的辅基或激活剂 微量元 素 一般不需要特殊 加入 大多是酶的辅基或激活剂，如 Cu-多酚氧化酶、乳糖酶的成分 Zn-乙醇脱氢酶的成分 Mo-硝酸还原酶和固氮酶 Co-VB12 根据微生物对这些元素需要量大小，将其分为大量元素和微量元素，大量元素包括 P、 S、K、Mg、Ca、Na、Fe 等，所需要浓度在 10-3～10-4 mol/L, 微量元素有 Cu、Zn、Mn、B、Co、 Mo 等，所需要的浓度在 10-6～10-8 mol/L。 对于配制培养基时，对于大量元素来说，可以加入有关化学试剂，而对于微量元素，通 常混杂在天然有机营养物、无机化学试剂、自来水、蒸馏水、普通玻璃器皿中，如果没有特 殊原因，在配制培养基时，是没有必要另外加入微量元素。值得注意的是，许多微量元素是 重金属，如果他们过量，就会对机体产生毒害作用，而且单独一种微量元素过量产生的毒害 作用更大，因此，有必要将培养基中微量元素控制在正常范围中，并注意各种微量元素之间 保持恰当的比例。 6、水分 水是微生物生长所必须的一种重要成分，水在细胞中的存在状态，一部分约束于原生质 胶体系统中成为细胞物质的组成部分，另一部分处于自动流动状态，是生活细胞中各种生物 化学反应的介质，也是最基本的溶剂。 水在细胞中的生理功能主要有：
①起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收和代谢产物的分泌必须以水为介质才能完 ②参与细胞内一系列化学反应，水作为供氢体直接参与细胞的呼吸作用和光合作用 ③维持蛋白质、核算等生物大分子稳定的天然构象 ④因为水的比热高，是热的良好导体，能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时的将热迅速 散发出体外，从而有效的控制细胞内温度的变化。 ⑤保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素 微生物通过水合作用和脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗 粒的组装与解离。 三、微生物的营养类型 微生物的营养类型可以根据不同的方面进行分类，总体上说可以从以下一个方面进行 分类 1、以能源分 光能营养型 化能营养型 2、供氢体分 无机营养型 有机营养型 3、以碳源分 自养型 异养型 4、以生长因子 野生型或原养型 营养缺陷型 5、以取食方式 渗透营养 吞营养型 6、以取得死或活有腐生 机体分 寄生 通常依据微生物获取能源和碳源的方式加以区分，可分为光能无机营养型（光能自养 型)、光能有机营养型（光能异养型）、化能无机营养型（化能自养型）、化能有机营养型（化 能异养型)4中不同的营养类型。 4种不同营养类型的定义： 1、光能自养型：具有光合色素，能利用光能并以水或还原态无机物为供氢体来同化C02的 微生 、蓝细菌和光合细菌属于这种类型 具有光合色素，以光为能源，同化C02(作为碳源)。 产氧光合作用：藻类、蓝细菌内含叶绿素，供氢体是水利用光能分解水而产生02，并 还原C02为有机物 不产氧光合作用：含菌绿素，以还原态无机硫化物 2S为氢或电子供体同化C02 (光 合细菌：紫色细菌，绿色细菌)生活环境： 光照，厌氧，H2,硫化物 2、光能异养型：具有细菌叶绿素，能利用光能，以简单的有机物（如有机酸、醇等）为供 氢体来同化C0的特殊微生物类群。（与前者主要的区别在于氢和电子供体的来源） 通过氧化无机物取的能量并以C0为唯 一或主要的碳源的微生物
①起到溶剂与运输介质的作用，营养物质的吸收和代谢产物的分泌必须以水为介质才能完 成。 ②参与细胞内一系列化学反应，水作为供氢体直接参与细胞的呼吸作用和光合作用 ③维持蛋白质、核算等生物大分子稳定的天然构象 ④因为水的比热高，是热的良好导体，能有效的吸收代谢过程中产生的热并及时的将热迅速 散发出体外，从而有效的控制细胞内温度的变化。 ⑤保持充足的水分是细胞维持自身正常形态的重要因素 ⑥微生物通过水合作用和脱水作用控制由多亚基组成的结构，如酶、微管、鞭毛及病毒颗 粒的组装与解离。 三、微生物的营养类型 微生物的营养类型可以根据不同的方面进行分类，总体上说可以从以下一个方面进行 分类： 1、以能源分 光能营养型 化能营养型 2、供氢体分 无机营养型 有机营养型 3、以碳源分 自养型 异养型 4、以生长因子 野生型或原养型 营养缺陷型 5、以取食方式 渗透营养型 吞噬营养型 6、以取得死或活有 腐生 机体分 寄生 通常依据微生物获取能源和碳源的方式加以区分，可分为光能无机营养型（光能自养 型）、光能有机营养型（光能异养型）、化能无机营养型（化能自养型）、化能有机营养型（化 能异养型）4 中不同的营养类型。 4 种不同营养类型的定义： 1、光能自养型：具有光合色素，能利用光能并以水或还原态无机物为供氢体来同化 CO2 的 微生物，藻类、蓝细菌和光合细菌属于这种类型。 具有光合色素，以光为能源，同化 CO2 (作为碳源)。 产氧光合作用：藻类、 蓝细菌内含叶绿素，供氢体是水 利用光能分解水而产生 O2 ，并 还原 CO2 为有机物 不产氧光合作用：含菌绿素, 以还原态无机硫化物(H2S)为氢或电子供体同化 CO2 （光 合细菌：紫色细菌，绿色细菌）生活环境： 光照，厌氧，H2，硫化物 2、光能异养型：具有细菌叶绿素，能利用光能，以简单的有机物（如有机酸、醇等）为供 氢体来同化 CO2 的特殊微生物类群。（与前者主要的区别在于氢和电子供体的来源） 3、化能自养型：通过氧化无机物取的能量并以 CO2 为唯一或主要的碳源的微生物。 1.硝化细菌:严格化能自养
2.硫化细菌氧化H2S、S、S2032.、S032.等 3铁细菌： 4.氢细菌有氢化酶，能从氢的氧化中获得能量同化C02 4、化能异养型：以有机物为能源和碳源的微生物。 有机物既作碳源也作能源用 这类微生物包括绝大多数细菌、全部放线销、真菌」 根据生态习性的不同可分为 腐生性徽生 物：以 无生命的有机物为营养物质 寄生性徽生物：依赖活细胞生存 他们之间的区别和共性可利用下表加以记忆。 营养类型 能源 氢供体 基本碳实例 光能自养型 光 水或还原态无机 CO 蓝细菌、紫硫细菌、绿硫 细菌、藻类 光能异养型 有机物 红螺茵科（即紫色无硫 图) 化能自差型 无机物(N阳”、NO,“ 环原态无机物 COz 硝化细菌、硫化细菌、铁 S、HS、H和Fe") 细菌、氢细茵、砖磺细茵 化能异养型 有机物 有机物 有机物 决大多数细菌和全部真 核微生物 但是，这四种类型的别分也不是绝对的，在光能和化能之间，自养和异养之间也存在 些中间类型，另外在不同的条件下，可以进行不同的营养方式，如红螺菌，在有光时，进行 光能异养无光时进行化能异养。 四、培养基 培养基是一种人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合养料 (一)、培养基的类型 培养基的种类繁多，可从不同角度讲行分类。 (一)根据培养基成分区分 1.根据培养基组成物质的化学成分是否完全了解可将培养基分为合成培养基 (synthetic medium)、天然培养基(natural med um）和半合成培养基 天然培养基又称为复杂培养基(complex medium),是采用动植物组织或微生物细胞或 其提取物、粗消化产物制成的培养基。例如，微生物学实验中常用的牛肉膏蛋白胨培养基 用于培养细菌，萄萄糖麦芽汁培养基用于培养酵母菌，马铃薯培养基用于培养真菌，这些培 养基属于天然培养基。配制这类培养基常用牛肉音，蛋白胨、酵母音、麦芽汁、玉米粉、马 铃碧 牛奶和血清 营养价值。 合成培养基又称为限定性培养基(defined medium),是由化学成分已知的营养物质配 制而成的培养基，因而它所含营养成分的化学性质和数量是已知的，如培养放线菌的高氏】 号培养基及培养真菌的察氏培养基就属于此类培养基
2.硫化细菌:氧化 H2S、S、S2O32-、 SO32-等 3.铁细菌: 4.氢细菌:有氢化酶,能从氢的氧化中获得能量同化 CO2 4、化能异养型：以有机物为能源和碳源的微生物。 有机物既作碳源也作能源用 这类微生物包括绝大多数细菌、全部放线菌、真菌。 根据生态习性的不同可分为： 腐生性微生物:以无生命的有机物为营养物质 寄生性微生物:依赖活细胞生存 他们之间的区别和共性可利用下表加以记忆。 营养类型 能源 氢供体 基本碳 源 实例 光能自养型 光 水或还原态无机 物 CO2 蓝细菌、紫硫细菌、绿硫 细菌、藻类 光能异养型 光 有机物 CO2 红螺菌科（即紫色无硫细 菌） 化能自养型 无机物（NH4 +、NO2 -、 S、H2S、H2 和 Fe 2+） 还原态无机物 CO2 硝化细菌、硫化细菌、铁 细菌、氢细菌、硫磺细菌 化能异养型 有机物 有机物 有机物 决大多数细菌和全部真 核微生物。 但是，这四种类型的划分也不是绝对的，在光能和化能之间，自养和异养之间也存在一 些中间类型，另外在不同的条件下，可以进行不同的营养方式，如红螺菌，在有光时，进行 光能异养；无光时进行化能异养。 四、培养基 培养基是一种人工配制的，适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合养料。 （一）、培养基的类型 培养基的种类繁多，可从不同角度进行分类。 （一）根据培养基成分区分 1. 根据培养基组成物质的化学成分是否完全了解可将培养基分为合成培养基 （synthetic medium）、天然培养基（natural medium）和半合成培养基 天然培养基又称为复杂培养基（complex medium），是采用动植物组织或微生物细胞或 其提取物、粗消化产物制成的培养基。例如，微生物学实验中常用的牛肉膏蛋白胨培养基 用于培养细菌，葡萄糖麦芽汁培养基用于培养酵母菌，马铃薯培养基用于培养真菌，这些培 养基属于天然培养基。配制这类培养基常用牛肉膏，蛋白胨、酵母膏、麦芽汁、玉米粉、马 铃薯、牛奶和血清等营养价值高的天然物质。 合成培养基又称为限定性培养基（defined medium），是由化学成分已知的营养物质配 制而成的培养基，因而它所含营养成分的化学性质和数量是已知的，如培养放线菌的高氏 1 号培养基及培养真菌的察氏培养基就属于此类培养基
半合成培养基既含天然成分，又含有高纯度化学物质的培养基。 天然培养基的优点是取材方便，所含的化合物成分十分 配制方便，能够满足很 多种营养缺 型微生物种类的言养要求， 缺点是确切成分不完全了解，成分不稳定，导致营 养成分难以控制，实验结果的重复性差。 合成培养基的优点是化学成分确定、实验的可重复性好，缺点是配制方法较麻烦、价 格较高。合成培养基一般用于实验室中进行的微生物营养、代谢、遗传有种、菌种鉴定和生 物测定等定量要求较高的研究， 根据培养 制成后的物理状态区分 按照培养基外观的物理状态来分，可分为液体的、固体的和半固体的3种， 固体培养基是在液体培养基中加入凝固剂，通常是1.5一2.0%的琼胎（亦称洋菜），它是 由海藻中提取得到的多糖，琼脂一般不为微生物所分解利用。在一般的微生物培养温度下呈 固体状态。琼脂的熔化温度为96℃，凝固温度为45C,因其熔点与凝固点相苏较大，使用 时很方便。明胶是胶原蛋白制备得到的 物，是最早用来作为凝固剂的物质，但由于其凝固点 太低而且某些细菌和真菌产生的非特异性的胞外蛋白酶以及梭菌产生的特异性胶原酶都 液化明胶，目前以很少作为凝固剂硅胶是由无机的硅酸钠及硅酸钾被盐酸和硫酸中和时凝聚 而成的胶体，他不含有机物，适合配制和培养自养型微生物的培养基 固体培养基为微生物生长提供了一·个营养表面，使微生物可以在其上形成单个菊落 因此固体培养基在微生物分离、鉴定、计数和保藏等方面起着重要的作用。 半固体培养基一般是在液体培养 中加入0.20.7%的琼脂， 呈柔软的浆糊状。常用于 观察细菌运动、 微好氧细菌的培养及堂菌体的效价滴定。 液体培养基不含任何凝固剂，它常用于大规模的工业生产以及在实验室进行微生物生 理代谢特点方面的研究。 被脂从餐点到中验台 1881年KO CH利用土豆片分离微生物的方法，KOCH的助手利用明胶制备固体培养基， 但明胶熔点低，易被分解利用，使用受限制 1882年，日本人发现海藻糖凝固，荷兰人利用琼脂制作果冻和果酱，KOCH一名助手的妻 子具有丰富的厨房经验，建议以厨房中做果冻的琼脂替代名教用于固体培养基的配制，为微 生物学发展起到了重要作用一直沿用至今 (三)按培养基的营养成分是否完全区分 基本培养基)：仅能满足某徽生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的合成培养 基。 完全培养基+：凡可满足一切营养缺陷型菌株生长所需要的天然或半组合培养基。 补充培养基A：凡只能满足相应的营养缺陷型菌株生长所需要的组合或半组合 培养基。 (四)按培养基的用途区分 1富集培养基：当待分离的祖菊样品中某种撒生物的数量很少时，这时可通过在培养基 中专门加入特分 氯微生 要的普 而使它 ]富集以达到选择的 目的 当待分离的混菌样品中某种微生物的数量很少时，如直接采用平 板划线或稀释法进行 分离则很困难，这时可通过在培养基中专门加入待分离微生物特别需要的营养物质，而使它 们加富以达到选择的目的，这种选择培养基称为加富培养基(enriched medium)。用于加富 的营养物主要是一些特殊的碳源和氮源，例如纤维素可被用于富集纤维素降解微生物，石
半合成培养基 既含天然成分，又含有高纯度化学物质的培养基。 天然培养基的优点是取材方便，所含的化合物成分十分丰富，配制方便，能够满足很 多种营养缺陷型微生物种类的营养要求。缺点是确切成分不完全了解，成分不稳定，导致营 养成分难以控制，实验结果的重复性差。 合成培养基的优点是化学成分确定、实验的可重复性好，缺点是配制方法较麻烦、价 格较高。合成培养基一般用于实验室中进行的微生物营养、代谢、遗传育种、菌种鉴定和生 物测定等定量要求较高的研究。 （二）根据培养基制成后的物理状态区分 按照培养基外观的物理状态来分，可分为液体的、固体的和半固体的 3 种。 固体培养基是在液体培养基中加入凝固剂，通常是 1.5~2.0%的琼脂（亦称洋菜），它是 由海藻中提取得到的多糖，琼脂一般不为微生物所分解利用。在一般的微生物培养温度下呈 固体状态。琼脂的熔化温度为 96℃，凝固温度为 45℃，因其熔点与凝固点相差较大，使用 时很方便。明胶是胶原蛋白制备得到的产物,是最早用来作为凝固剂的物质,但由于其凝固点 太低,而且某些细菌和真菌产生的非特异性的胞外蛋白酶以及梭菌产生的特异性胶原酶都能 液化明胶,目前以很少作为凝固剂.硅胶是由无机的硅酸钠及硅酸钾被盐酸和硫酸中和时凝聚 而成的胶体,他不含有机物,适合配制和培养自养型微生物的培养基 固体培养基为微生物生长提供了一个营养表面，使微生物可以在其上形成单个菌落， 因此固体培养基在微生物分离、鉴定、计数和保藏等方面起着重要的作用。 半固体培养基一般是在液体培养基中加入 0.2~0.7%的琼脂，呈柔软的浆糊状。常用于 观察细菌运动、微好氧细菌的培养及噬菌体的效价滴定。 液体培养基不含任何凝固剂，它常用于大规模的工业生产以及在实验室进行微生物生 理代谢特点方面的研究。 琼脂-从餐桌到实验台 1881 年,KOCH 利用土豆片分离微生物的方法,KOCH 的助手利用明胶制备固体培养基, 但明胶熔点低,易被分解利用,使用受限制 1882 年,日本人发现海藻糖凝固,荷兰人利用琼脂制作果冻和果酱,KOCH 一名助手的妻 子具有丰富的厨房经验,建议以厨房中做果冻的琼脂替代名教,用于固体培养基的配制,为微 生物学发展起到了重要作用,一直沿用至今 （三）.按培养基的营养成分是否完全区分 基本培养基([-])：仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需要的最低成分的合成培养 基。 完全培养基([+])：凡可满足一切营养缺陷型菌株生长所需要的天然或半组合培养基。 补充培养基([A]或[B])：凡只能满足相应的营养缺陷型菌株生长所需要的组合或半组合 培养基。 (四)按培养基的用途区分 1.富集培养基：当待分离的混菌样品中某种微生物的数量很少时，这时可通过在培养基 中专门加入待分离微生物特别需要的营养物质，而使它们富集以达到选择的目的。 当待分离的混菌样品中某种微生物的数量很少时，如直接采用平板划线或稀释法进行 分离则很困难，这时可通过在培养基中专门加入待分离微生物特别需要的营养物质，而使它 们加富以达到选择的目的，这种选择培养基称为加富培养基（enriched medium）。用于加富 的营养物主要是一些特殊的碳源和氮源，例如纤维素可被用于富集纤维素降解微生物，石
蜡油用来富集分解石油的微生物，甘露醇用来富集自生固氮菌以及用较浓的糖液富集酵母 菌。此外，温度、氧气、pH和盐度等理化因素也可用来选择某些特殊类型的微生物，如嗜 热和嗜冷微生物、好氧和厌氧微生物、嗜酸和嗜碱微生物及嗜盐微生物等的分离 2、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设 计的培养基，在培养基内加入某种化学物质以抑制不需要的微生物生长，而促进某种微生 物的生长，可以在培养基中加入某种抑黄剂或杀茵剂来浩成洗择性，常用的有垫料和抗生素 使所要分离的微生物快速生长繁殖 ,而其它菌生长被抑制 微生物从混杂的微生物群体中分离出来。例如。 利用该培养基可以将某种 在培养 中加入青霉素或结晶紫的选择培 基，能抑制大多数革兰氏阳性细菌的生长，以使分离出革兰氏阴性细菌，分离产甲烷古菌用 的培养基通常都加有抑制细菌的青霉素：在分离真菌的培养基中加入链霉素可以抑制细菌和 放线菌的生长，从而将真菌分离出来。 3、鉴别培养基 一类在培养基中加有指示剂，从而用肉眼就能使目的或待分离微生物 的菌落与其他徽生物菌落区别开来的培养基。与选择培养基相比较，此类培养基一般不加 有抑菌剂而只含有指示剂。 最常见的鉴别培养基是伊红美蓝乳糖培养基(eosin methylene blue,.EMB),EMB培养基 的成分是： 蛋白胨 10g .糖 蔗糖 5e- 2g 伊红Y 0.4g 美蓝 0.065g 蒸馏水 1000ml pH 7.2 C菌：受抑制 产酸力强，菌落在透射光下呈紫色，反射光下呈绿 色金属闪光：E.m(大肠杆菌) 试样 能发酵糖，产酸 moia(沙雷氏菌属} 产酸力弱，菌落棕色 ebsiella(克當伯氏蘭属】 Hafnia(哈夫尼菌属) 不发酵乳糖，不产 ,Proteus(变形菌属) Salmonella(沙门氏菌属) 酸，菌落无色透明 Shigella(志贺氏菌属) EMB培养基中的伊红和美蓝属于苯胺类染料，具有三方面的作用。首先它们起着抑制 某些细菌（革兰氏阳性细菌和一些难培养的革兰氏阴性细菌）生长的作用，其次是鉴别染色 由于大肠杆菌能强烈分解乳糖而产生大量的有机酸，故可与两种染料结合形成深紫色菌落， 并且从南茨表面还可看到绿色金屈光泽。而动物肠道内的沙门氏菊和志贺氏南不能发酵羽 糖，因而形成无色菌落，这样可将大肠杆菌与致病的沙门氏菌和志贺氏菌区别开来。EMB
蜡油用来富集分解石油的微生物，甘露醇用来富集自生固氮菌以及用较浓的糖液富集酵母 菌。此外，温度、氧气、pH 和盐度等理化因素也可用来选择某些特殊类型的微生物，如嗜 热和嗜冷微生物、好氧和厌氧微生物、嗜酸和嗜碱微生物及嗜盐微生物等的分离。 2、选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设 计的培养基，在培养基内加入某种化学物质以抑制不需要的微生物生长，而促进某种微生 物的生长。可以在培养基中加入某种抑菌剂或杀菌剂来造成选择性，常用的有染料和抗生素， 使所要分离的微生物快速生长繁殖，而其它菌生长被抑制。利用该培养基可以将某种或某类 微生物从混杂的微生物群体中分离出来。例如，在培养基中加入青霉素或结晶紫的选择培养 基，能抑制大多数革兰氏阳性细菌的生长，以便分离出革兰氏阴性细菌，分离产甲烷古菌用 的培养基通常都加有抑制细菌的青霉素；在分离真菌的培养基中加入链霉素可以抑制细菌和 放线菌的生长，从而将真菌分离出来。 3、鉴别培养基是一类在培养基中加有指示剂，从而用肉眼就能使目的或待分离微生物 的菌落与其他微生物菌落区别开来的培养基。与选择培养基相比较，此类培养基一般不加 有抑菌剂而只含有指示剂。 最常见的鉴别培养基是伊红美蓝乳糖培养基（eosin methylene blue,EMB），EMB 培养基 的成分是： 蛋白胨 10g 乳 糖 5g 蔗 糖 5g K2HPO4 2g 伊红 Y 0.4g 美蓝 0.065g 蒸馏水 1000ml pH 7.2 EMB 培养基中的伊红和美蓝属于苯胺类染料，具有三方面的作用。首先它们起着抑制 某些细菌（革兰氏阳性细菌和一些难培养的革兰氏阴性细菌）生长的作用，其次是鉴别染色。 由于大肠杆菌能强烈分解乳糖而产生大量的有机酸，故可与两种染料结合形成深紫色菌落， 并且从菌落表面还可看到绿色金属光泽。而动物肠道内的沙门氏菌和志贺氏菌不能发酵乳 糖，因而形成无色菌落，这样可将大肠杆菌与致病的沙门氏菌和志贺氏菌区别开来。EMB
培养基也可用于区分大肠杆菌和产气肠杆菌，在这个培养基上，大肠杆菌的菌落特征是菌落 小，有绿色金属光泽，而产气肠杆菌菌落大，湿润，呈灰棕色。在低H值条件下，伊红利 美蓝结合形成沉淀 起着产酸指示剂的作用。EMB培养基在饮用水 牛乳的细茵学检验以 及遗传研究上有者重要的用途。 一些鉴别培养基 培养基名称 加入化学物质微生物代谢产物 培养基特征性变化 主要用途 酪素培养基 胞外蛋白酶 蛋白水解需 鉴别产蛋白酶菌株 明胶培养基 明胶 胞外蛋白酶 明胶液化 鉴别产蛋白酶菌株 油脂培养基 食用油、土温、 胞外指防酶 由红色变成深红色 鉴别产指防酶菌除 中性红指示剂 淀粉培养基 可溶性淀名 胞外淀粉酶 淀粉水解题 鉴别产淀粉酶菌株 H,S试验培养基醋酸船 产生桑色沉淀 鉴别产S菌株 糖发醇培养基澳甲酸荣 乳酸，酸，丙酸等由紫色变成黄色 鉴别肠道细菌 远藤氏培养基碱性复红、亚硫酸钠酸，乙醛 带金属光泽深红色菌落 鉴别水中大肠菌群 伊红美蜚培养基伊红、美蓝 、酸 带金属光泽深紫色菌落鉴别水中大肠菌群 五)按培养基用于生产的目的区分 1种子培养基：为获得大量优质菌种而设计的营养丰富，含氯比例较高的培养基。 2发酵培养基：是使生产菌种能大量生长并能累积大量代谢产生而设计的培养基。要求 来源广泛， 成本较低 一、培养基的配制原则 (一)配制培养基主要有四条原则。 培养基 般包括碳源、氯源、无机盐和生长因子，营养成分的配比要恰当 要求根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。由于自养型微生物具有较强的合成能 力，能从简单的无机物如CO2和无机盐合成本身需要的复杂有机物质，因此培养它们时， 培养基应当由简单的无机物质组成。由于异养微生物的合成能力较弱，不能以CO2作为唯 一碳源，因此，培养它们的培养基应至少含有一种有机物质。如果培养基中的氨源过多，会 引起微生物生长太旺盛而不利于产物的积 而氨源不足则菌体生长过慢。碳源不足容易引 起菌体衰老和自溶。一般为CN=6:1,而真菌的CN可以达到10：1。对每种微生物的最 适配比需要通过试验确定。微生物所需的磷、硫、镁和钾等常以盐类形式供给。配制培养基 时一般应按照一定先后顺序加入营养成分，以免产生沉淀而使营养成分损失 第三，理化适宜控制适当pH值，氧化还原电位： 每种微生物都有其最活H值 般来说，丝状真菌和酵母菌适于 (pH-4.56).,而放线菌、细菌适于中性或微碱性 (p77.5)。有些微生物在培养过程中 常常会因产生的代谢产物而使培养基的pH值 高或降低，因此在配制培养基时常用缓冲剂来稳定其H值。 第四.经济节约 (二)培养基的配制与灭菌
培养基也可用于区分大肠杆菌和产气肠杆菌，在这个培养基上，大肠杆菌的菌落特征是菌落 小，有绿色金属光泽，而产气肠杆菌菌落大，湿润，呈灰棕色。在低 pH 值条件下，伊红和 美蓝结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。EMB 培养基在饮用水、牛乳的细菌学检验以 及遗传研究上有着重要的用途。 五)按培养基用于生产的目的区分 1.种子培养基：为获得大量优质菌种而设计的营养丰富，含氮比例较高的培养基。 2.发酵培养基：是使生产菌种能大量生长并能累积大量代谢产生而设计的培养基。要求 来源广泛，成本较低。 一、培养基的配制原则 （一）配制培养基主要有四条原则。 第一，目的明确 第二，培养基一般包括碳源、氮源、无机盐和生长因子，营养成分的配比要恰当。 要求根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基。由于自养型微生物具有较强的合成能 力，能从简单的无机物如 CO2 和无机盐合成本身需要的复杂有机物质，因此培养它们时， 培养基应当由简单的无机物质组成。由于异养微生物的合成能力较弱，不能以 CO2 作为唯 一碳源，因此，培养它们的培养基应至少含有一种有机物质。如果培养基中的氮源过多，会 引起微生物生长太旺盛而不利于产物的积累，而氮源不足则菌体生长过慢。碳源不足容易引 起菌体衰老和自溶。一般为 C/N=6：1，而真菌的 C/N 可以达到 10：1。对每种微生物的最 适配比需要通过试验确定。微生物所需的磷、硫、镁和钾等常以盐类形式供给。配制培养基 时一般应按照一定先后顺序加入营养成分，以免产生沉淀而使营养成分损失。 第三，理化适宜,控制适当 pH 值, 氧化还原电位： 。每种微生物都有其最适 pH 值， 一般来说，丝状真菌和酵母菌适于微酸性（pH=4.5~6），而放线菌、细菌适于中性或微碱性 （pH=7~7.5）。有些微生物在培养过程中，常常会因产生的代谢产物而使培养基的 pH 值升 高或降低，因此在配制培养基时常用缓冲剂来稳定其 pH 值。 第四. 经济节约 (二)培养基的配制与灭菌