生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 绿色植物 异养 自养 （自养） 碳源 糖类、 脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳 酸盐等 二氧化碳、 碳酸盐 氮源 蛋白质 或其降 解物 蛋白质或其降解物 有机或无机氮化物、氮 无机氮化物、 氮 无机氮化物 能源 与碳同 与碳同 氧化无机物或 利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 一部分需要维生素等 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 微生物和动物、植物营养要素的比较 第二节 微生物的6类营养要素
生物类型 营养要素 动物 （异养） 微生物 绿色植物 异养 自养 （自养） 碳源 糖类、 脂肪 糖、醇、有机酸等 二氧化碳、碳 酸盐等 二氧化碳、 碳酸盐 氮源 蛋白质 或其降 解物 蛋白质或其降解物 有机或无机氮化物、氮 无机氮化物、 氮 无机氮化物 能源 与碳同 与碳同 氧化无机物或 利用日光能 利用日光能 生长因子 维生素 一部分需要维生素等 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 微生物和动物、植物营养要素的比较 第二节 微生物的6类营养要素
（一）碳源（Carbon source） ◆定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源 的营养物质。 ◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料; 为整个生理 活动提供所需要能源（异养微生物）。 ◆种类：无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸 皮、米糠等；饴糖；单糖），脂类、醇类。有机酸、烃类、 芳香族化合物以及各种含碳的化合物
（一）碳源（Carbon source） ◆定义：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中碳素来源 的营养物质。 ◆功能：提供合成细胞物质及代谢物的原料; 为整个生理 活动提供所需要能源（异养微生物）。 ◆种类：无机含碳化合物：如CO2和碳酸盐等。 有机含碳化合物：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸 皮、米糠等；饴糖；单糖），脂类、醇类。有机酸、烃类、 芳香族化合物以及各种含碳的化合物
微生物的碳源谱 类型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 碳 C·H·O·N·X 复杂蛋白质、 核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 C·H·O·N 多数氨基酸、 简单蛋白质等 一般氨基酸、明胶等 C·H·O 糖、有机酸、 醇、脂类等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏份、石蜡 油等 无 机 碳 C(?) — — C·O CO2 CO2 C·O·X NaHCO3 X—除C·H·O·N NaHCO3、CaCO3、白垩等 外的元素
微生物的碳源谱 类型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 碳 C·H·O·N·X 复杂蛋白质、 核酸等 牛肉膏、蛋白胨、花生饼粉等 C·H·O·N 多数氨基酸、 简单蛋白质等 一般氨基酸、明胶等 C·H·O 糖、有机酸、 醇、脂类等 葡萄糖、蔗糖、各种淀粉、 糖蜜等 C·H 烃类 天然气、石油及其不同馏份、石蜡 油等 无 机 碳 C(?) — — C·O CO2 CO2 C·O·X NaHCO3 X—除C·H·O·N NaHCO3、CaCO3、白垩等 外的元素
微生物不同，利用含碳化合物的能力不同，如假单胞菌 属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物 进行生长。 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）； 各种麸皮、米糠等。 代粮发酵：纤维素、石油、CO2 异养微生物：凡必须利用有机氮的微生物 自养微生物：凡以无机氮源作主要碳源的微生物 在糖类中单糖优于双糖和多糖，己糖优于 戊糖，葡萄糖、果糖优于甘露糖、半乳糖； 在多糖中，淀粉优于纤维素或几丁质等纯多 糖，纯多糖优于琼脂等杂多糖。 微生物工业发酵中用做碳源的原料
微生物不同，利用含碳化合物的能力不同，如假单胞菌 属中的某些种可以利用90种以上的不同类型的碳源物质； 而某些甲基营养型细菌只能利用甲醇或甲烷等一碳化合物 进行生长。 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）； 各种麸皮、米糠等。 代粮发酵：纤维素、石油、CO2 异养微生物：凡必须利用有机氮的微生物 自养微生物：凡以无机氮源作主要碳源的微生物 在糖类中单糖优于双糖和多糖，己糖优于 戊糖，葡萄糖、果糖优于甘露糖、半乳糖； 在多糖中，淀粉优于纤维素或几丁质等纯多 糖，纯多糖优于琼脂等杂多糖。 微生物工业发酵中用做碳源的原料
凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。（微 生物细胞中含氮5～13%） 种类： 无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2 有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸 等）、 牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等。 功能： 提供合成原料如蛋白质、核酸等，以及含氮代谢物。 少数细菌如硝化细菌等可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。 （二）氮源（Nitrogen source ）
凡用来构成菌体物质或代谢产物中氮素来源的营养源。（微 生物细胞中含氮5～13%） 种类： 无机氮：铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、尿素、氨、N2 有机氮：蛋白质及其降解产物（如胨、肽、氨基酸 等）、 牛肉膏、鱼粉、花生饼粉、黄豆饼粉、玉米浆等。 功能： 提供合成原料如蛋白质、核酸等，以及含氮代谢物。 少数细菌如硝化细菌等可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。 （二）氮源（Nitrogen source ）
类 型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 氮 N·C·H·O· X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、 蚕蛹粉等 N·C·H·O 尿素、一般氨基酸、 简单蛋白质等 尿素、蛋白胨、明胶等 无 机 氮 N·H NH3、铵盐等 (NH4)2SO4等 N·O 硝酸盐等 KNO3等 N N2 空气 微生物的氮源谱
类 型 元素水平 化合物水平 培养基原料水平 有 机 氮 N·C·H·O· X 复杂蛋白质、核酸等 牛肉膏、酵母膏、饼粕粉、 蚕蛹粉等 N·C·H·O 尿素、一般氨基酸、 简单蛋白质等 尿素、蛋白胨、明胶等 无 机 氮 N·H NH3、铵盐等 (NH4)2SO4等 N·O 硝酸盐等 KNO3等 N N2 空气 微生物的氮源谱
实验室常用的无机氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿 素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝 酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、 黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆等。 蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被 机体利用，这种氮源叫迟效氮源。 无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以 直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。 速效氮源，通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于 代谢产物的形成
实验室常用的无机氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿 素、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏等。生产上常用的氮源有硝 酸盐、铵盐、尿素、氨以及蛋白含量较高的鱼粉、蚕蛹粉、 黄豆饼粉、花生饼粉、玉米浆等。 蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被 机体利用，这种氮源叫迟效氮源。 无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以 直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。 速效氮源，通常是有利于机体的生长，迟效氮源有利于 代谢产物的形成
多数微生物可以利用无机含氮化合物作为氮源， 也可以利用有机含氮化合物作为氮源。但有些微生物 没有将无机氮合成有机氮的能力，它们不能把尿素、 铵盐等这些无机氮源自行合成他们生长所需的氨基酸， 而需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源才能生长， 这类微生物叫做氨基酸异养型微生物，也叫营养缺陷 型。 能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自 行合成所需一切氨基酸的微生物称氨基酸自养微生物
多数微生物可以利用无机含氮化合物作为氮源， 也可以利用有机含氮化合物作为氮源。但有些微生物 没有将无机氮合成有机氮的能力，它们不能把尿素、 铵盐等这些无机氮源自行合成他们生长所需的氨基酸， 而需要从外界吸收现成的氨基酸作为氮源才能生长， 这类微生物叫做氨基酸异养型微生物，也叫营养缺陷 型。 能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自 行合成所需一切氨基酸的微生物称氨基酸自养微生物
指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养 物或辐射能。 （三）能源（Energy source） 有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 化学物质 (化能营养型) 无机物：化能自养微生物的能源(不同于碳源) 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 （光能营养型） 能 源 谱
指能为微生物的生命活动提供最初能量来源的营养 物或辐射能。 （三）能源（Energy source） 有机物：化能异养微生物的能源（同碳源） 化学物质 (化能营养型) 无机物：化能自养微生物的能源(不同于碳源) 辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 （光能营养型） 能 源 谱
化能自养微生物的能源物质都是一些还原态的无机物 质，例如：NH4 + 、NO2 -、S、H2S、H2、Fe2+ 等，能利用 这些物质作为能源的全部是细菌，如：硝酸细菌、亚硝酸 菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。这些无机养 料常常是双功能的（如：NH4 + 既是硝酸细菌的能源，又是 它的氮源。） 有机营养物常有双功能或三功能作用，既是异养微生物的 能源，又是它们的碳源或氮源。 辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源
化能自养微生物的能源物质都是一些还原态的无机物 质，例如：NH4 + 、NO2 -、S、H2S、H2、Fe2+ 等，能利用 这些物质作为能源的全部是细菌，如：硝酸细菌、亚硝酸 菌、硫化细菌、硫细菌、氢细菌和铁细菌等。这些无机养 料常常是双功能的（如：NH4 + 既是硝酸细菌的能源，又是 它的氮源。） 有机营养物常有双功能或三功能作用，既是异养微生物的 能源，又是它们的碳源或氮源。 辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源