微生物基本的營(yíng)養(yǎng)需求
微生物培養(yǎng)的基本過(guò)程中提到微生物基本的營(yíng)養(yǎng)需求,包括碳源、氮源、能源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和水,這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在微生物的生長(zhǎng)、繁殖和各種生理活動(dòng)起著重要的作用:
1、碳源
碳源是能夠滿足微生物生長(zhǎng)繁殖所需的碳元素的營(yíng)養(yǎng)源,是除水分外最大的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。微生物使用的碳源可以分為有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳,因此根據(jù)微生物利用碳源的不同,可以分為異養(yǎng)微生物(利用有機(jī)碳,如葡萄糖等)和自養(yǎng)微生物(利用無(wú)機(jī)碳,如二氧化碳等)。
碳源的生理功能是在微生物生長(zhǎng)過(guò)程中為微生物提供碳素來(lái)源,也是能源物質(zhì),但有些以二氧化碳作為唯一碳源的微生物生長(zhǎng)所需的能源不來(lái)自碳源。
2、氮源
氮源是為微生物提供氮元素的營(yíng)養(yǎng)源。氮元素是組成蛋白質(zhì)和核酸等生命物質(zhì)的主要元素,因此微生物利用氮源是用來(lái)合成細(xì)胞中的含氮物質(zhì)。微生物使用氮源,實(shí)際上是利用氨基酸。
有些微生物只能夠從自然界中吸收現(xiàn)成的氨基酸作為氮源,稱為“氨基酸異養(yǎng)型生物”,而有些微生物能夠?qū)⒛蛩亍@鹽等合成需要的氨基酸,稱為“氨基酸自養(yǎng)型生物”。
3、能源
能源是為微生物的生命活動(dòng)提供能量的物質(zhì)。異養(yǎng)微生物的能源是碳源,而自養(yǎng)微生物的能源一般是還原態(tài)的無(wú)機(jī)物質(zhì)(如氫氣等)。
4、無(wú)機(jī)鹽
無(wú)機(jī)鹽的生理功能是作為酶活性的組成部分,維持生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞的滲透壓平衡,控制細(xì)胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長(zhǎng)的能源物質(zhì)。
5、生長(zhǎng)因子
生長(zhǎng)因子是提供微生物細(xì)胞重要化學(xué)物質(zhì)、輔因子的組分和參與代謝過(guò)程的物質(zhì),此類物質(zhì)是不能由碳源和氮源自行合成的微量有機(jī)物。
6、水
微生物細(xì)胞的含水量很大,如細(xì)菌、酵母菌和霉菌的營(yíng)養(yǎng)體分別含80%、75%和85%左右的水。
水在微生物生長(zhǎng)、繁殖和各種生理活動(dòng)中,起著溶劑和運(yùn)輸介質(zhì)的作用,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的分泌必須以水為介質(zhì)才能夠完成。水還可以參與細(xì)胞內(nèi)一系列的化學(xué)反應(yīng),并維持蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的天然構(gòu)象,還能夠有效將代謝過(guò)程中產(chǎn)生的熱吸收和排除細(xì)胞外,以控制細(xì)胞內(nèi)溫度的變化。