发酵工程2-微生物的营养.ppt

第三节、微生物的营养
第一部分、微生物的营养要求
一、微生物细胞的化学组成
(一)化学元素(chemical element):
大量元素(macroelement):碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、镁、钙、铁(其中前六种占细菌细胞干重的97%)。
微量元素(trace element): 锌、锰、钠、氯、钼、硒、钴、铜、钨、镍、硼。
元素细菌酵母菌霉菌
碳 50
氮 15
氢 8
氧 20
磷 3 ——
硫 1 ——
(二)微生物细胞的化学成分及分析
微生物细胞化学组成的影响因素:微生物种类、菌龄、培养条件;
微生物细胞中各种元素的存在形式:主要以水、有机物、无机物的形式存在于细胞中。
:蛋白质、糖、脂类、核酸、
维生素及其降解产物.
:1)参与有机物组成,
2)单独存在于细胞质内以无机盐的形式存在.
3、水:约占细胞总重70%~90%,以游离水和结合水两种形式存在
游离水:干重法可测得;
结合水:不易蒸发、不冻结、也不能渗透,占水总量的17%—28% 。
二、营养物质及其生理功能
碳源(carbon source)
氮源(nitrogen source)
无机盐(mineral salts)
生长因子(growth factor)
水
(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;并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氮的化合物。
表微生物的碳源谱
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
NaHCO3、CaCO3、等
(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。
种类:
无机氮:铵盐、硝酸盐、亚硝酸盐、
尿素、氨、N2等;
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:
1)提供合成细胞中含氮物,如蛋白质、核酸,以及含氮代谢物等的原料。
2)少数细菌可以铵盐、硝酸盐等氮源为能源。
表微生物的氮源谱
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