微生物基本的營養需求
微生物培養的基本過程中提到微生物基本的營養需求,包括碳源、氮源、能源、無機鹽、生長因子和水,這些營養物質在微生物的生長、繁殖和各種生理活動起著重要的作用:
1、碳源
碳源是能夠滿足微生物生長繁殖所需的碳元素的營養源,是除水分外最大的營養物質。微生物使用的碳源可以分為有機碳和無機碳,因此根據微生物利用碳源的不同,可以分為異養微生物(利用有機碳,如葡萄糖等)和自養微生物(利用無機碳,如二氧化碳等)。
碳源的生理功能是在微生物生長過程中為微生物提供碳素來源,也是能源物質,但有些以二氧化碳作為唯一碳源的微生物生長所需的能源不來自碳源。
2、氮源
氮源是為微生物提供氮元素的營養源。氮元素是組成蛋白質和核酸等生命物質的主要元素,因此微生物利用氮源是用來合成細胞中的含氮物質。微生物使用氮源,實際上是利用氨基酸。
有些微生物只能夠從自然界中吸收現成的氨基酸作為氮源,稱為“氨基酸異養型生物”,而有些微生物能夠將尿素、銨鹽等合成需要的氨基酸,稱為“氨基酸自養型生物”。
3、能源
能源是為微生物的生命活動提供能量的物質。異養微生物的能源是碳源,而自養微生物的能源一般是還原態的無機物質(如氫氣等)。
4、無機鹽
無機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胞結構的穩定性,調節和維持細胞的滲透壓平衡,控制細胞的氧化還原電位和作為某些微生物生長的能源物質。
5、生長因子
生長因子是提供微生物細胞重要化學物質、輔因子的組分和參與代謝過程的物質,此類物質是不能由碳源和氮源自行合成的微量有機物。
6、水
微生物細胞的含水量很大,如細菌、酵母菌和霉菌的營養體分別含80%、75%和85%左右的水。
水在微生物生長、繁殖和各種生理活動中,起著溶劑和運輸介質的作用,營養物質的吸收和代謝產物的分泌必須以水為介質才能夠完成。水還可以參與細胞內一系列的化學反應,并維持蛋白質、核酸等生物大分子的天然構象,還能夠有效將代謝過程中產生的熱吸收和排除細胞外,以控制細胞內溫度的變化。