第五章微生物的营养与培养基课件

第六章微生物的营养和培养基第六章微生物的营养和培养基1本章主要内容：一、微生物细胞的化学组成二、微生物的营养要素三、微生物的营养类型四、微生物对营养物质的吸收方式五、培养基本章主要内容：一、微生物细胞的化学组成2营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。从环境中吸取一些物质，以获取能量进行新陈代谢合成物质，表现出微生物的生长和繁殖物质统称为营养物质。营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，3微生物细胞中几种主要元素的含量（细胞干重的百分数）元素细菌酵母菌霉菌碳5049.847.9氮1512.45.2氢86.76.7氧2031.140.2微生物细胞中几种主要元素的含量元素4微生物细胞的化学组成主要成分细菌酵母菌霉菌水分75~8570~8085~90（占细胞鲜重的%）蛋白质50~8032~7514~15占细碳水化合物12~2827~637~40胞干脂肪5~202~154~40重的核酸10~206~81%无机盐2~303.8~76~12微生物细胞的化学组成主要成分5一、生物的营养要素微生物细胞也和其他高等生物细胞一样，在元素水平都需要20种左右，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主；在营养要素水平上都在六大类的范围内：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

一、生物的营养要素6

凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。碳源是微生物需要量最大的营养物，又称大量营养物。

碳源物质的功能：

1）构成细胞物质；2）为机体提供整个生理活动所需要的能量（异养微生物）。

（一）碳源（carbonsource）凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称7碳源可分为有机碳源和无机碳源。无机碳：如CO2和碳酸盐等。有机碳：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；单糖：葡萄糖;双糖：蔗糖、麦芽糖）

、脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物等含碳的有机化合物。异养微生物：凡必须利用有机碳源的微生物。自养微生物：凡必须利用无机碳源的微生物。碳源可分为有机碳源和无机碳源。8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·OCO2CO2C·O·XNaHCO3NaHCO3、CaCO3、白垩等

微生物的碳源谱（微生物可利用的碳源范围）

类型元素水平化合物水平培养基原料水平C9C·H·O型的糖类是最广泛利用的碳源，其次是有机酸、醇类和脂类。C·H·O型的糖类是最广泛利用的碳源，其次是有机酸、醇类和脂10

（二）氮源(nitrogensource)

凡是提供微生物营养所需的氮元素的营养源，称为氮源。可分为有机氮源和无机氮源两类。

氮源物质的主要作用（1）合成细胞中含氮物质。（2）少数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源，某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用氨基酸作为能源物质。

微生物的氮源谱

微生物能利用的氮源范围即氮源谱。（二）氮源(nitrogensource)11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·HNH3、铵盐等(NH4)2SO4等N·O硝酸盐等KNO3等NN2空气异养微生物对氮源的利用顺序：N·C·H·O或N·C·H·O·X类优于N·H，更优于N·O最不易利用的是“N”类（只有固氮菌、根瘤菌和蓝细菌等可利用）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N·C12

实验室常用的氮源有碳酸铵、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：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、花生饼份、玉米浆等。实验室常用的氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛13

细菌培养基——放线菌培养基——高氏1号：可溶性淀粉20g；KNO31g;K2HPO41gMgSO40.5gNaCl1g;FeSO4•7H2O0.5g水1000ml;pH7.2~7.4霉菌培养基——查氏（zapek)培养基：蔗糖30g;KCl0.5g;MgSO4.H2O0.5g;FeSO40.5gK2HPO41g;NaNO33g;水1000ml;pH6.7细菌培养基——14微生物依据氮源谱的分类（1）氨基酸自养型微生物

一部分微生物不需要氨基酸作氮源，它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。这样的微生物叫做氨基酸自养型微生物。可利用氨基酸自养型微生物将尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等廉价氮源转化成菌体蛋白（SCP或食用菌等）或含氮的代谢产物。（2）氨基酸异养型微生物

凡需要从外界吸收现成的氨基酸做氮源的微生物叫做氨基酸异养型微生物。微生物依据氮源谱的分类15

（三）能源

能源：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。分为化学物质和辐射能两类。

微生物的能源谱：

有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）

化学物质

能源谱：

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

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较简单。（三）能源由于各种异养微生物的能源就是其碳16微生物营养物功能的多重性（1）单功能营养物辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源。（2）双功能营养物

对一切异养微生物来说，其碳源又兼作能源，这种碳源（营养物）称双功能营养物。化能自养微生物的能源物质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。）（3）三功能营养物有机营养物常有三功能作用，既是异养微生物的能源，又是它们的碳源或氮源（如氨基酸）。微生物营养物功能的多重性17（四）生长因子（growthfactor）定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质，必须由外源提供，这类物质统称为生长因子。缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型微生物”。

生长因子包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物、脂肪酸及氧等。第五章微生物的营养与培养基课件18微生物生长因子需要量（ml-1)III型肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae） 胆碱 6ug 金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus） 硫胺素 0.5ng 白喉棒杆菌（Cornebacteriumdiphtherriae） B-丙氨酸1.5ug 破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridiumtetani） 尿嘧啶 0-4ug 肠膜状串珠菌（Leuconostocmesenteroides） 吡哆醛 0.025ug某些微生物对生长因子的需要量微生物19生长因子的作用：（1）维生素：只作为酶的活性基。（2）氨基酸：L-氨基酸是组成蛋白质和酶结构物质的主要成分。D-丙氨酸是合成细菌细胞壁肽聚糖的成分。（3）嘌呤、嘧啶及它们的衍生物：主要功能是构成核酸和辅酶。（4）脂肪酸等：组成细胞膜的类脂成分.（5）氧：需氧微生物在液体培养基中生长充入氧气，使培养基中有一定量的溶解氧（DO).生长因子的作用：（1）维生素：只作为酶的活性基。20

微生物依据对生长因子需要的分类（1）生长因子自养型微生物不需要从外界吸收任何生长因子的微生物叫生长因子自养型微生物。（2）生长因子异养型微生物需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长的微生物叫生长因子异养型微生物。（3）生长因子过量合成微生物少数微生物在其代谢活动中，能合成并分泌大量的维生素等生长因子，这样的微生物叫生长因子过量合成微生物（如：用谢氏丙酸杆菌生产维生素B12。微生物依据对生长因子需要的分类（1）生长因子自养型微21（五、无机盐

是微生物生长必不可少的一类营养物质，可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素的无机盐。包括大量元素和微量元素。

大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。（微生物生长所需浓度在10-3-10-4mol/L）

微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。（微生物生长所需浓度在10-6-10-8mol/L）（五、无机盐22无机盐的生理功能

细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Ma、Fe等）一般功能渗透压的维持（Na+等）生理调节物质酶的激活剂（Mg2+等）大量元素pH的稳定无化能自养菌的能源（S、Fe2+、NH4+、NO2--等）机特殊功能盐无氧呼吸时的氢受体（NO3-、SO42--等）酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）微量元素特殊分子结构成分（Co、Mo等）无机盐的生理功能23六、水分

水分是生物细胞的主要化学成分，其重要的生理功能表现在下列几个方面：

1、细胞的构成成分。2、一系列生理生化反应的反应介质,参与许多生理生化反应。3、维持细胞的膨压（控制细胞形态）。4、水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致使细胞的温度骤然上升。有效地控制细胞内的温度变化。5、维持各种生物大分子结构的稳定性。六、水分水分是生物细胞的主要化学成分，其重要的生理功能24二、微生物的营养类型根据碳源和能源划分：根据能源的性质将微生物分为光能营养型和化能营养型。根据碳源的性质将微生物分为自养型（以CO2为碳源），异养型（以有机物为碳源）二、微生物的营养类型根据碳源和能源划分：根据能源的性质将25营养类型能源氢供体基本碳源实例光能自养型光无机物CO2蓝细菌,紫硫细菌,绿硫细菌,藻类光能异养型光有机物CO2及简单有机物红螺菌科的细菌(即紫色无硫细菌)化能自养型无机物无机物CO2硝化细菌,硫化细菌,铁细菌,氢细菌,硫磺细菌等化能异养型有机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真核微生物微生物的营养类型营养类型能源氢供体基本碳源实26

三、营养物质进入细胞的方式除原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用从外界吸收营养物的。细胞膜运送营养物质有四种方式：

一、单纯扩散二、促进扩散三、主动运送四、基团移位三、营养物质进入细胞的方式除原生动物27

1、单纯扩散(simplediffusion)又称被动扩散（passivediffusion）。细胞膜在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散方式让膜外高浓度的小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。1、单纯扩散(simplediffusion)28特点：（1）不通过膜上载体蛋白（2）不消耗能量（3）不能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质无特异性，种类不多。主要为：H2O、O2、CO2、乙醇、甘油、无机盐、代谢抑制剂和某些氨基酸分子。特点：29

单纯扩散模式图细胞膜外细胞膜内细胞膜单纯扩散模式图细胞膜外细胞膜内细胞膜30促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不消耗能量的一种扩散性运送方式。2、促进扩散(facilitateddiffusion)特点（1）通过膜上载体蛋白的构象变化，把膜外高浓度溶质扩散到膜内（2）不消耗能量（3）不能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质有特异性（SO42-、、PO43-、糖（真核生物）

促进扩散的运输方式多见于真核微生物中，例如酿酒酵母对糖、氨基酸和维生素的吸收。促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特31促进扩散模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合构象改变促进扩散模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合323、主动运输(Activetransport)主动运输：一类必须提供能量并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。运送的对象有：氨基酸、乳糖等糖类、Na+、Ca2+等无机离子。3、主动运输(Activetranspo33特点：物质在主动运输的过程中（1）通过膜上载体蛋白的构象变化把膜上溶质扩散到膜内（2）消耗能量（3）能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质有特异性

特点：34主动运输模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合构象改变ADP+PiATP主动运输模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合35基团移位：一类需载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，溶质在运送过程中还会发生分子结构的变化。

基团移位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中。

此系统由24种蛋白组成，运送一种糖至少4种蛋白参与；每输入一个葡萄糖分子要消耗一个ATP的能量。4、基团移位(Grouptranslocation)基团移位：一类需载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送36特点（1）通过膜上载体蛋白把膜上溶质扩散到膜内（2）消耗能量（3）能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程与膜上的分子发生反应，本身的结构发生变化（5）运送的物质有特异性，主要用于运送各种糖类、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等特点37运送机制:是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统.运送步骤:分两步进行。1.热稳载体蛋白(HPr)的激活

细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用把HPr激活。

酶1

PEP+HPr丙酮酸+P-HPrHPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。

酶Ⅰ是一种可溶性细胞质蛋白。HPr和酶Ⅰ在磷酸转移酶系统中，均无底物特异性。运送机制:是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸382、糖被磷酸化后运入膜内（1）膜外环境中的糖先与膜外表面上的底物特异蛋白—酶Ⅱc结合；

（2）糖分子被由磷酸化后的热稳载体蛋白P~HPr酶Ⅱa酶Ⅱb逐级传递来的磷酸基团激活；

HPr～P+GG～P+HPr3）通过酶Ⅱc再把这一磷酸糖释放到细胞质中酶Ⅱb、Ⅱc是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列与底物分子相应的酶Ⅱ。酶Ⅱ

2、糖被磷酸化后运入膜内酶Ⅱ39基团移位模式图基团移位模式图40顺浓度梯度：单纯扩散促进扩散逆浓度梯度：主动运输基团移位对4种运送方式的总结：顺浓度梯度：单纯扩散对4种运送方式的总结：41四、培养基

培养基是人工配制的、适合于微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养料(营养基质)。绝大多数微生物可在人工培养基上生长。只有少数寄生或共生类不能。难养菌：不能在人工培养基上生长的菌。为少数寄生或共生菌，如：类支原体、类立克次氏体、少数寄生真菌。制作培养基时应尽快配制并灭菌。四、培养基42（一）选用和设计培养基的原则和方法1目的明确2营养协调3理化适宜4经济节约（一）选用和设计培养基的原则和方法1目的明确431、目的明确拟培养何菌、获何产物、实验室研究还是大生产用等等。

按微生物的主要类群来说，又有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌之分。它们所需要的培养基成分也不同。细菌：牛肉膏蛋白胨培养基放线菌：高氏一号培养基霉菌：查氏合成培养基酵母菌:麦芽汁培养基

1、目的明确442、营养协调微生物细胞内各成分间有一较稳定的比例。对微生物细胞组成元素的调查分析是设计培养基时的重要参考依据。（1）化能异养菌的培养基中各营养要素间的比例：各营养要素间在量上的比例大体符合十倍序列的递减规律。要素：H2O>C+能源>N源>P、S>K、Mg>生长因子含量：~10-1~10-2~10-3~10-4~10-5~10-6

2、营养协调45（2）营养物对微生物生长的影响培养基中各营养物质之间的浓度比会直接影响微生物的生长和繁殖，或影响代谢产物的形成和积累。其中以培养基中的C/N更为明显影响微生物的生长和繁殖。碳氮比（C/N）在微生物的培养基中所含的碳源中的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比。（2）营养物对微生物生长的影响46

配制培养基时要注意C源与N源之间的相对比例，有重要意义。一般，真菌需C/N比较高的培养基，细菌尤其是动物病原菌需C/N比较低的培养基。味精生产中常用控制C/N以满足菌体大量繁殖（C/N=4/1），并满足谷氨酸的高产（C/N=3/1）。不同的碳源、氮源分子所含碳量和氮量差别很大,如：氮源名：NH3CO(NH2)2氨基酸蛋白质

含氮（%）：82468-27约16

473、理化适宜

指培养基的pH值、渗透压和水活度及氧化还原势等物理化学条件较为适宜。

3、理化适宜48（1）pH各类微生物生长适宜的pH范围细菌：7.0~8.0；放线菌：7.5~8.5；酵母菌：3.8~6.0；霉菌：4.0~5.8；藻类：6.0~7.0；原生动物：6.0~8.0。但对某一具体微生物的物种来说，其生长的最适pH范围常可突破此界限，其中一些嗜极菌更为突出。（1）pH49培养基pH值的控制调节

在微生物的生长和代谢过程中，由于营养物质的利用和代谢产物的形成与积累，常会改变培养基的pH值，为了维持培养基pH值的相对恒定，通常采用下列两种方式：内源调节：在培养基里加一些缓冲剂或不溶性的碳酸盐；调节培养基的碳氮比。

内源调节方式有两种：①借磷酸缓冲液进行调整②以CaCO3或NaHCO3作“备用碱”进行调整培养基pH值的控制调节50（2）渗透压和水活度

渗透压

与微生物细胞渗透压相等的溶液为等渗溶液;高渗溶液会使细胞发生质壁分离;低渗溶液会使细胞吸水膨胀，对于细胞壁脆弱或缺壁菌会过度膨胀而死亡。

大多数微生物适合在等渗的环境下生长，而有的菌如Staphylococcusaureus金色葡萄球菌则能在3mol/LNaCl的高渗溶液中生长。

能在高盐环境（2.8~6.2/LNaCl）生长的微生物常被称为嗜盐微生物（Halophiles）。（2）渗透压和水活度

渗透压51水活度（aW，wateractivity）水活度：在天然和人为环境中，微生物可实际利用的自由水或游离水（可被微生物所利用的水）的含量。其定量涵义为：在同温同压下，某溶液的蒸汽压（p）与纯水蒸汽压（P0）之比。

aW=P/P0各种微生物的生长繁殖范围的aW值在0.998~0.60之间，不同种类微生物生长繁殖所需要的aW值不同。水活度（aW，wateractivity）水活度：在天然52（3）氧化还原势（Eh）氧化还原电势：又称氧化还原电位，是量度某氧化还原系统中还原剂释放电子或氧化剂接受电子趋势的指标。氧化还原电势一般用Eh表示，单位是V或mV。（3）氧化还原势（Eh）氧化还原电势：又称氧化还原电位，是531）各类微生物生长的Eh值Eh对微生物的生长有明显的影响，各种微生物生长所要求的Eh不同。①一般好氧菌生长Eh的值为+0.3～+0.4V；②兼性厌氧菌在+0.1V以上时进行好氧呼吸产能，在+0.1V以下时进行发酵产能；③而厌氧菌只能生长在+0.1V以下的环境中。1）各类微生物生长的Eh值542）培养基的Eh值调节①培养厌氧微生物，除驱除氧气外还在培养基中加入还原性物质能降低Eh值（如加抗坏血酸、铁屑等）。②往培养基中通入空气或加入氧化剂可提高Eh值以培养好氧微生物。测定氧化还原电势的方法：用电位计化学指示剂：刃天青2）培养基的Eh值调节55

4经济节约配制培养基时，应尽量考虑利用价廉并且易于获得的原料作为培养基的成分，特别是在工业发酵中，培养基用量很大，更应该考虑到这一点，以便降低产品成本。要注意：

以粗代精、以“野”代“家”、以废代好、以简代繁、以氮代朊、以纤代糖、以烃代粮、以“国”代“进”。4经济节约56方法

1

生态模拟

2参阅文献

3精心设计

4试验比较方法1生态模拟57（二）培养基的种类按培养基的组成成分分类按培养基的物理状态分类按培养基的功能分类（二）培养基的种类按培养基的组成成分分类58根据所培养微生物的微生物类群来分

细菌培养基——营养肉汤（nutrientbroth)：

牛肉膏3g；蛋白胨5g；水1000ml；pH7.2~7.4

放线菌培养基——高氏1号：可溶性淀粉20g；KNO31g;K2HPO41g；NaCl1g;

MgSO40.5g；FeSO4•7H2O0.5g；水1000ml;pH7.2~7.4

霉菌培养基——查氏（zapek)培养基：蔗糖30g;KCl0.5g;MgSO4.H2O0.5g;K2HPO41g;FeSO40.5g；NaNO33g;水1000ml;pH6.7

根据所培养微生物的微生物类群来分细菌培养基——营养肉汤（59按培养基成分

1、天然培养基一类营养成分即复杂又丰富，且难以说出其确切化学组分的培养基。指一些利用动、植物或微生物体，或其提取物制成的培养基。例如：牛肉膏蛋白胨培养基（细菌）、麦芽汁培养基（酵母菌）等。特点：营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉、但成分不清楚、不稳定。用途：适合于一般实验室和发酵工业中的菌种培养，利于发酵产物的积累。（不适于作精细的科学实验，否则引起数据不稳定。）按培养基成分1、天然培养基602、组合培养基（合成培养基、综合培养基）按微生物的营养要求精确设计后用多种高纯化学试剂（各成分包括微量元素的量都确切知道）配制成的培养基。如：葡萄糖胺盐培养基、淀粉硝酸盐培养基（高氏一号培养基）、蔗糖硝酸盐培养基（察氏培养基）等。特点：成分精确、重复性高、但价格较贵、配制麻烦、且微生物生长一般。用途：仅适用于营养、代谢、生理、生化、遗传、育种、菌种鉴定或生物测定等定量要求较高的研究工作中。2、组合培养基（合成培养基、综合培养基）按613、半组合培养基（半合成培养基）一类主要以化学试剂配制，同时还加有某种或某些天然成分的培养基。如：马铃薯培养基。严格地讲，凡含有未经处理的琼脂的任何合成培养基实质都可看成是一种半合成培养基。3、半组合培养基（半合成培养基）一类主要以化621、液体培养基2、固化培养基3、半固体培养基按培养基的外观状态1、液体培养基按培养基的外观状态63呈液体状态的培养基。用途：在实验室中主要作各种生理代谢研究和获得大量菌体之用；在生产实践中，绝大多数发酵培养基都采用液体培养基。

1、液体培养基1、液体培养基64

2、固体培养基

外观呈固体状态的培养基。根据固体培养基的性质又可分为：（1）固化培养基因在液体培养基中加入适量凝固剂而成固体状态的培养基。例如：加入琼脂、明胶、海藻酸胶、脱乙酰吉兰糖胶、多聚醇F127，此外还有血清、无机硅胶等。

2、固体培养基外观呈固体状态的培养基65可逆凝固培养基遇热可融化、冷却后则凝固的培养基。通常加入1~2%琼脂、5~12%明胶作凝固剂可制成，加入海藻酸胶、脱乙酰吉兰糖胶、多聚醇F127也可。其中以琼脂为最好。非可逆凝固培养基凝固后就不能再重新融化的培养基。加入血清、无机硅胶（化能自养细菌的分离和纯化）的培养基。可逆凝固培养基遇热可融化、冷却后则凝固的培养基。66固体培养基半固体培养基液体培养基主要用于微生物的分离、计数等主要用于观察微生物的运动、鉴定菌种等主要用于工业生产需加入凝固剂，如琼脂固体培养基半固体培养基液体培养基主要用于微生物的分离、计数等67（2）天然固体培养基

由天然固体机质制成的培养基。米糠、麸皮、木屑、草粉、纤维、马铃薯片、胡萝卜条、各种粮食…动、植物组织等配制或直接制成的培养基。多用于培养食用菌等真菌。（2）天然固体培养基

由天然固体机质制成的培养基。68主要栽培原料玉米芯草秸木屑主要栽培原料玉米芯草秸木屑69

培养料的处理主辅料均要新鲜干燥无霉变。稻草、玉米芯粉碎成1－2cm的碎片颗粒，并装入编织袋内，放在1－3％的石灰水中浸泡1－2天，软化后用清水冲洗至pH7－8，沥干水分使用。加入辅料后要翻拌均匀。含水量65％左右。培养料70套环两端出菇套环两端出菇71（3）滤膜

将坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜制成圆片，覆盖在营养琼脂或浸有液体培养基的纤维素衬垫上，就形成了具有固体培养基性质的培养条件。用途：对含菌量很少的水中微生物用滤膜进行过滤、浓缩，按上述方式培养，待长出菌落，可计算单位水样中的实际含菌量。（3）滤膜将坚韧且带有无数微孔的醋酸纤维薄膜72固体培养基的用途

在科学研究和生产实践中用途很广。可用于：菌种分离、鉴定、菌落计数、检验杂菌、选种、育种、菌种保藏、生物活性物质的生物测定、获取大量真菌孢子，及用于微生物的固体培养和大规模生产等。

固体培养基的用途在科学研究和生产实践中用途很广。733半固体培养基

在液体培养基中加入了少量凝固剂而配制成的半固体状态培养基。可在液体培养基中加入0.5%左右的琼脂制成。用途：细菌的动力观察，趋化性研究，厌氧菌的培养、分离和计数，细菌和酵母菌的菌种保藏，噬菌体的效价。

3半固体培养基

在液体培养基中加入了少量凝固剂而配744脱水培养基（商品培养基）指除含有水以外的一切成分的商品培养基。是一类既有成分精确又使用方便的现代化培养基。使用时只要加入适量水分并加以灭菌即可。4脱水培养基（商品培养基）751选择性培养基2鉴别性培养基（三）按培养基对微生物的功能作分类1选择性培养基（三）按培养基对微生物的功能作分类761选择性培养基一类根据微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性及敏感性而设计的培养基。具有使混合菌样中的劣势菌变成优势菌的功能，利用它可将某种微生物从混杂的微生物群体中分离出来（菌种筛选）。（1）加富性选择培养基根据某种微生物的特殊营养要求，专门在培养基中加入该营养物的培养基。

用此培养基可使其大量增殖，在数量上超过原有占优势的微生物，可达到富集培养的目的。用于加富的营养物：

一些特殊的碳源或氮源如：甘露醇（自生固氮菌）、纤维素（纤维素分解菌）、石蜡油（分解石油的微生物）、较浓的糖液（酵母菌）。1选择性培养基77（2）抑制性选择培养基（抗性选择培养基）

可利用要分离的微生物对某种抑菌物质的抗性（这种抑菌物质对混杂的其他微生物具有抑制作用），在选择性培养基中加入该抑制物质的培养基。\用于抑制它种微生物的选择性抑菌剂：染料（尤其碱性染料，如结晶紫、孟加拉红、孔雀绿、吖啶黄）、抗生素、脱氧胆酸钠、叠氮化钠等；以及温度、氧气、pH和渗透压等因素。（2）抑制性选择培养基（抗性选择培养基）

可利用782鉴别性培养基

在成分中加有能与目的菌的无色代谢产物发生显色反应的指示剂，从而达到只需用肉眼辨别颜色就能方便地从近似菌落中找出目的菌菌落的培养基。（液体培养基中也可加入指示剂，制成鉴别培养基。）EMB（EosinMethyleneBlue）培养基（伊红美蓝培养基）——最常见的鉴别性培养基：（1）培养基碳源和氮源

乳糖、蔗糖、蛋白胨。（2）培养基中的指示剂伊红、美蓝。此两种染料可抑制G+细菌和一些难培养的G-细菌。在低酸度下，这两种染料会结合形成沉淀，起着产酸指示剂的作用。（3）用途在饮用水、牛奶等饮料的大肠菌群（coliforms）数等细菌学检查和在E.coli的遗传学研究中有重要的用途。2鉴别性培养基

在成分中加有能与目的菌的无色代谢79（4）菌落特征

试样中多种肠道细菌会在EMB培养基平板上产生易于用肉眼识别的多种特征性菌落。（4）菌落特征

试样中多种肠道细菌会在EMB培养基平板上产80EMB培养基上的大肠杆菌FigureLeft:Escherichiacolicells.Right:E.colicoloniesonEMBAgar.

EMB培养基上的大肠杆菌FigureLeft:Esch81

第六章微生物的营养和培养基第六章微生物的营养和培养基82本章主要内容：一、微生物细胞的化学组成二、微生物的营养要素三、微生物的营养类型四、微生物对营养物质的吸收方式五、培养基本章主要内容：一、微生物细胞的化学组成83营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种最基本的生理功能。从环境中吸取一些物质，以获取能量进行新陈代谢合成物质，表现出微生物的生长和繁殖物质统称为营养物质。营养：指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必需的能量和物质，84微生物细胞中几种主要元素的含量（细胞干重的百分数）元素细菌酵母菌霉菌碳5049.847.9氮1512.45.2氢86.76.7氧2031.140.2微生物细胞中几种主要元素的含量元素85微生物细胞的化学组成主要成分细菌酵母菌霉菌水分75~8570~8085~90（占细胞鲜重的%）蛋白质50~8032~7514~15占细碳水化合物12~2827~637~40胞干脂肪5~202~154~40重的核酸10~206~81%无机盐2~303.8~76~12微生物细胞的化学组成主要成分86一、生物的营养要素微生物细胞也和其他高等生物细胞一样，在元素水平都需要20种左右，且以C、H、O、N、S、P六种元素为主；在营养要素水平上都在六大类的范围内：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。

一、生物的营养要素87

凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。碳源是微生物需要量最大的营养物，又称大量营养物。

碳源物质的功能：

1）构成细胞物质；2）为机体提供整个生理活动所需要的能量（异养微生物）。

（一）碳源（carbonsource）凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称88碳源可分为有机碳源和无机碳源。无机碳：如CO2和碳酸盐等。有机碳：糖与糖的衍生物（多糖：如淀粉、麸皮、米糠等；单糖：葡萄糖;双糖：蔗糖、麦芽糖）

、脂类、醇类。有机酸、烃类、芳香族化合物等含碳的有机化合物。异养微生物：凡必须利用有机碳源的微生物。自养微生物：凡必须利用无机碳源的微生物。碳源可分为有机碳源和无机碳源。89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·OCO2CO2C·O·XNaHCO3NaHCO3、CaCO3、白垩等

微生物的碳源谱（微生物可利用的碳源范围）

类型元素水平化合物水平培养基原料水平C90C·H·O型的糖类是最广泛利用的碳源，其次是有机酸、醇类和脂类。C·H·O型的糖类是最广泛利用的碳源，其次是有机酸、醇类和脂91

（二）氮源(nitrogensource)

凡是提供微生物营养所需的氮元素的营养源，称为氮源。可分为有机氮源和无机氮源两类。

氮源物质的主要作用（1）合成细胞中含氮物质。（2）少数自养细菌能利用铵盐、硝酸盐作为机体生长的氮源与能源，某些厌氧细菌在厌氧与糖类物质缺乏的条件下，也可以利用氨基酸作为能源物质。

微生物的氮源谱

微生物能利用的氮源范围即氮源谱。（二）氮源(nitrogensource)92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·HNH3、铵盐等(NH4)2SO4等N·O硝酸盐等KNO3等NN2空气异养微生物对氮源的利用顺序：N·C·H·O或N·C·H·O·X类优于N·H，更优于N·O最不易利用的是“N”类（只有固氮菌、根瘤菌和蓝细菌等可利用）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N·C93

实验室常用的氮源有碳酸铵、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：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、花生饼份、玉米浆等。实验室常用的氮源有碳酸铵、硝酸盐、硫酸铵、尿素、蛋白胨、牛94

细菌培养基——放线菌培养基——高氏1号：可溶性淀粉20g；KNO31g;K2HPO41gMgSO40.5gNaCl1g;FeSO4•7H2O0.5g水1000ml;pH7.2~7.4霉菌培养基——查氏（zapek)培养基：蔗糖30g;KCl0.5g;MgSO4.H2O0.5g;FeSO40.5gK2HPO41g;NaNO33g;水1000ml;pH6.7细菌培养基——95微生物依据氮源谱的分类（1）氨基酸自养型微生物

一部分微生物不需要氨基酸作氮源，它们能把尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等简单氮源自行合成所需要的一切氨基酸。这样的微生物叫做氨基酸自养型微生物。可利用氨基酸自养型微生物将尿素、铵盐、硝酸盐甚至氮气等廉价氮源转化成菌体蛋白（SCP或食用菌等）或含氮的代谢产物。（2）氨基酸异养型微生物

凡需要从外界吸收现成的氨基酸做氮源的微生物叫做氨基酸异养型微生物。微生物依据氮源谱的分类96

（三）能源

能源：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。分为化学物质和辐射能两类。

微生物的能源谱：

有机物：化能异养微生物的能源（同碳源）

化学物质

能源谱：

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

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较简单。（三）能源由于各种异养微生物的能源就是其碳97微生物营养物功能的多重性（1）单功能营养物辐射能是单功能的，只为光能微生物提供能源。（2）双功能营养物

对一切异养微生物来说，其碳源又兼作能源，这种碳源（营养物）称双功能营养物。化能自养微生物的能源物质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。）（3）三功能营养物有机营养物常有三功能作用，既是异养微生物的能源，又是它们的碳源或氮源（如氨基酸）。微生物营养物功能的多重性98（四）生长因子（growthfactor）定义:是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质，必须由外源提供，这类物质统称为生长因子。缺乏合成生长因子能力的微生物称为“营养缺陷型微生物”。

生长因子包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物、脂肪酸及氧等。第五章微生物的营养与培养基课件99微生物生长因子需要量（ml-1)III型肺炎链球菌（Streptococcuspneumoniae） 胆碱 6ug 金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus） 硫胺素 0.5ng 白喉棒杆菌（Cornebacteriumdiphtherriae） B-丙氨酸1.5ug 破伤风梭状芽孢杆菌（Clostridiumtetani） 尿嘧啶 0-4ug 肠膜状串珠菌（Leuconostocmesenteroides） 吡哆醛 0.025ug某些微生物对生长因子的需要量微生物100生长因子的作用：（1）维生素：只作为酶的活性基。（2）氨基酸：L-氨基酸是组成蛋白质和酶结构物质的主要成分。D-丙氨酸是合成细菌细胞壁肽聚糖的成分。（3）嘌呤、嘧啶及它们的衍生物：主要功能是构成核酸和辅酶。（4）脂肪酸等：组成细胞膜的类脂成分.（5）氧：需氧微生物在液体培养基中生长充入氧气，使培养基中有一定量的溶解氧（DO).生长因子的作用：（1）维生素：只作为酶的活性基。101

微生物依据对生长因子需要的分类（1）生长因子自养型微生物不需要从外界吸收任何生长因子的微生物叫生长因子自养型微生物。（2）生长因子异养型微生物需要从外界吸收多种生长因子才能维持正常生长的微生物叫生长因子异养型微生物。（3）生长因子过量合成微生物少数微生物在其代谢活动中，能合成并分泌大量的维生素等生长因子，这样的微生物叫生长因子过量合成微生物（如：用谢氏丙酸杆菌生产维生素B12。微生物依据对生长因子需要的分类（1）生长因子自养型微102（五、无机盐

是微生物生长必不可少的一类营养物质，可为微生物提供除碳、氮以外的各种重要元素的无机盐。包括大量元素和微量元素。

大量元素：P、S、K、Mg、Ca、Na、Fe等。（微生物生长所需浓度在10-3-10-4mol/L）

微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co等。（微生物生长所需浓度在10-6-10-8mol/L）（五、无机盐103无机盐的生理功能

细胞内一般分子成分（P、S、Ca、Ma、Fe等）一般功能渗透压的维持（Na+等）生理调节物质酶的激活剂（Mg2+等）大量元素pH的稳定无化能自养菌的能源（S、Fe2+、NH4+、NO2--等）机特殊功能盐无氧呼吸时的氢受体（NO3-、SO42--等）酶的激活剂（Cu2+、Mn2+、Zn2+等）微量元素特殊分子结构成分（Co、Mo等）无机盐的生理功能104六、水分

水分是生物细胞的主要化学成分，其重要的生理功能表现在下列几个方面：

1、细胞的构成成分。2、一系列生理生化反应的反应介质,参与许多生理生化反应。3、维持细胞的膨压（控制细胞形态）。4、水的比热高，能有效的吸收代谢过程中放出的热量，不致使细胞的温度骤然上升。有效地控制细胞内的温度变化。5、维持各种生物大分子结构的稳定性。六、水分水分是生物细胞的主要化学成分，其重要的生理功能105二、微生物的营养类型根据碳源和能源划分：根据能源的性质将微生物分为光能营养型和化能营养型。根据碳源的性质将微生物分为自养型（以CO2为碳源），异养型（以有机物为碳源）二、微生物的营养类型根据碳源和能源划分：根据能源的性质将106营养类型能源氢供体基本碳源实例光能自养型光无机物CO2蓝细菌,紫硫细菌,绿硫细菌,藻类光能异养型光有机物CO2及简单有机物红螺菌科的细菌(即紫色无硫细菌)化能自养型无机物无机物CO2硝化细菌,硫化细菌,铁细菌,氢细菌,硫磺细菌等化能异养型有机物有机物有机物绝大多数细菌和全部真核微生物微生物的营养类型营养类型能源氢供体基本碳源实107

三、营养物质进入细胞的方式除原生动物外，其他各大类有细胞的微生物都是通过细胞膜的渗透和选择吸收作用从外界吸收营养物的。细胞膜运送营养物质有四种方式：

一、单纯扩散二、促进扩散三、主动运送四、基团移位三、营养物质进入细胞的方式除原生动物108

1、单纯扩散(simplediffusion)又称被动扩散（passivediffusion）。细胞膜在无载体蛋白的参与下，单纯依靠物理扩散方式让膜外高浓度的小分子、非电离分子尤其是亲水性分子被动通过的一种物质运送方式。1、单纯扩散(simplediffusion)109特点：（1）不通过膜上载体蛋白（2）不消耗能量（3）不能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质无特异性，种类不多。主要为：H2O、O2、CO2、乙醇、甘油、无机盐、代谢抑制剂和某些氨基酸分子。特点：110

单纯扩散模式图细胞膜外细胞膜内细胞膜单纯扩散模式图细胞膜外细胞膜内细胞膜111促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特异载体蛋白的协助，但不消耗能量的一种扩散性运送方式。2、促进扩散(facilitateddiffusion)特点（1）通过膜上载体蛋白的构象变化，把膜外高浓度溶质扩散到膜内（2）不消耗能量（3）不能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质有特异性（SO42-、、PO43-、糖（真核生物）

促进扩散的运输方式多见于真核微生物中，例如酿酒酵母对糖、氨基酸和维生素的吸收。促进扩散：指溶质在运送过程中，必须借助存在于细胞膜上的底物特112促进扩散模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合构象改变促进扩散模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合1133、主动运输(Activetransport)主动运输：一类必须提供能量并通过细胞膜上特异性载体蛋白构象的变化，而使膜外环境中低浓度的溶质运入膜内的一种运送方式。主动运输是微生物吸收营养物质的主要方式。运送的对象有：氨基酸、乳糖等糖类、Na+、Ca2+等无机离子。3、主动运输(Activetranspo114特点：物质在主动运输的过程中（1）通过膜上载体蛋白的构象变化把膜上溶质扩散到膜内（2）消耗能量（3）能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程中既不与膜上的分子发生反应，本身的结构也不发生变化（5）运送的物质有特异性

特点：115主动运输模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合构象改变ADP+PiATP主动运输模式图细胞膜细胞膜外细胞膜内恢复原构象移位再循环结合116基团移位：一类需载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送方式，溶质在运送过程中还会发生分子结构的变化。

基团移位主要存在于厌氧和兼性厌氧型细菌中。

此系统由24种蛋白组成，运送一种糖至少4种蛋白参与；每输入一个葡萄糖分子要消耗一个ATP的能量。4、基团移位(Grouptranslocation)基团移位：一类需载体蛋白的参与，又需耗能的一种物质运送117特点（1）通过膜上载体蛋白把膜上溶质扩散到膜内（2）消耗能量（3）能逆浓度梯度运送（4）物质在运送的过程与膜上的分子发生反应，本身的结构发生变化（5）运送的物质有特异性，主要用于运送各种糖类、核苷酸、丁酸和腺嘌呤等特点118运送机制:是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸转移酶系统.运送步骤:分两步进行。1.热稳载体蛋白(HPr)的激活

细胞内高能化合物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）的磷酸基团通过酶Ⅰ的作用把HPr激活。

酶1

PEP+HPr丙酮酸+P-HPrHPr是一种低分子量的可溶性蛋白，结合在细胞膜上，具有高能磷酸载体的作用。

酶Ⅰ是一种可溶性细胞质蛋白。HPr和酶Ⅰ在磷酸转移酶系统中，均无底物特异性。运送机制:是依靠磷酸转移酶系统,即磷酸烯醇式丙酮酸-己糖磷酸1192、糖被磷酸化后运入膜内（1）膜外环境中的糖先与膜外表面上的底物特异蛋白—酶Ⅱc结合；

（2）糖分子被由磷酸化后的热稳载体蛋白P~HPr酶Ⅱa酶Ⅱb逐级传递来的磷酸基团激活；

HPr～P+GG～P+HPr3）通过酶Ⅱc再把这一磷酸糖释放到细胞质中酶Ⅱb、Ⅱc是一种结合于细胞膜上的蛋白，它对底物具有特异性选择作用，因此细胞膜上可诱导出一系列与底物分子相应的酶Ⅱ。酶Ⅱ

2、糖被磷酸化后运入膜内酶Ⅱ120基团移位模式图基团移位模式图121顺浓度梯度：单纯扩散促进扩散逆浓度梯度：主动运输基团移位对4种运送方式的总结：顺浓度梯度：单纯扩散对4种运送方式的总结：122四、培养基

培养基是人工配制的、适合于微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养料(营养基质)。绝大多数微生物可在人工培养基上生长。只有少数寄生或共生类不能。难养菌：不能在人工培养基上生长的菌。为少数寄生或共生菌，如：类支原体、类立克次氏体、少数寄生真菌。制作培养基时应尽快配制并灭菌。四、培养基123（一）选用和设计培养基的原则和方法1目的明确2营养协调3理化适宜4经济节约（一）选用和设计培养基的原则和方法1目的明确1241、目的明确拟培养何菌、获何产物、实验室研究还是大生产用等等。

按微生物的主要类群来说，又有细菌、放线菌、酵母菌和霉菌之分。它们所需要的培养基成分也不同。细菌：牛肉膏蛋白胨培养基放线菌：高氏一号培养基霉菌：查氏合成培养基酵母菌:麦芽汁培养基

1、目的明确1252、营养协调微生物细胞内各成分间有一较稳定的比例。对微生物细胞组成元素的调查分析是设计培养基时的重要参考依据。（1）化能异养菌的培养基中各营养要素间的比例：各营养要素间在量上的比例大体符合十倍序列的递减规律。要素：H2O>C+能源>N源>P、S>K、Mg>生长因子含量：~10-1~10-2~10-3~10-4~10-5~10-6

2、营养协调126（2）营养物对微生物生长的影响培养基中各营养物质之间的浓度比会直接影响微生物的生长和繁殖，或影响代谢产物的形成和积累。其中以培养基中的C/N更为明显影响微生物的生长和繁殖。碳氮比（C/N）在微生物的培养基中所含的碳源中的碳原子摩尔数与氮源中氮原子摩尔数之比。（2）营养物对微生物生长的影响127

配制培养基时要注意C源与N源之间的相对比例，有重要意义。一般，真菌需C/N比较高的培养基，细菌尤其是动物病原菌需C/N比较低的培养基。味精生产中常用控制C/N以满足菌体大量繁殖（C/N=4/1），并满足谷氨酸的高产（C/N=3/1）。不同的碳源、氮源分子所含碳量和氮量差别很大,如：氮源名：NH3CO(NH2)2氨基酸蛋白质

含氮（%）：82468-27约16

1283、理化适宜

指培养基的pH值、渗透压和水活度及氧化还原势等物理化学条件较为适宜。

3、理化适宜129（1）pH各类微生物生长适宜的pH范围细菌：7.0~8.0；放线菌：7.5~8.5；酵母菌：3.8~6.0；霉菌：4.0~5.8；藻类：6.0~7.0；原生动物：6.0~8.0。但对某一具体微生物的物种来说，其生长的最适pH范围常可突破此界限，其中一些嗜极菌更为突出。（1）pH130培养基pH值的控制调节

在微生物的生长和代谢过程中，由于营养物质的利用和代谢产物的形成与积累，常会改变培养基的pH值，为了维持培养基pH值的相对恒定，通常采用下列两种方式：内源调节：在培养基里加一些缓冲剂或不溶性的碳酸盐；调节培养基的碳氮比。

内源调节方式有两种：①借磷酸缓冲液进行调整②以CaCO3或NaHCO3作“备用碱”进行调整培养基pH值的控制调节131（2）渗透压和水活度

渗透压

与微生物细胞渗透压相等的溶液为等渗溶液;高渗溶液会使细胞发生质壁分离;低渗溶液会使细胞吸水膨胀，对于细胞壁脆弱或缺壁菌会过度膨胀而死亡。

大多数微生物适合在等渗的环境下