微生物的营养物质及其主要功能有哪些？
小杨 / 2024-02-01 08:57:08
百欧博伟生物：通过对微生物细胞化学组成和代谢产物的化学成分分析，我们可以大致地看出微生物在生长繁殖过程中所需要的营养物质。这些营养物一般包括碳素化合物、氮素化合物、无机盐类、维生素和水分等。下面分别介绍。
一、碳源
凡可构成微生物细胞和代谢产物中碳架来源的物质称为碳源。它的作用有两点：
①提供细胞物质中的碳素来源。
②提供微生物生长繁殖过程中所需要的能量。
正因为碳素有双重作用，所以在微生物的营养需要中，对碳的需要量最大。
碳源的种类很多，从简单的无机碳化合物，如CO2，到复杂的有机碳化合物，如糖类、醇类、有机酸、蛋白质及其分解产物、脂肪和烃类等，都可以被不同的微生物所利用。大多数微生物是以有机碳化合物作为碳源和能源，而糖类则是最好的碳源，特别是葡萄糖。有些微生物能利用烃类化合物如石油作为碳源；有些微生物能分解许多极毒物质，如氰化物、酚等，它们正被人类用来消除“三废 ”；有些微生物能利用CO2或碳酸盐作为唯一或主要的碳源 。在生产实践中，发酵工业所需要 的碳素原料主要是 山芋粉、玉米粉、麸皮、废糖蜜、野生植物淀粉等。为了节约粮食、物尽其用、化废为宝，已经开展利用豆腐水、发酵废液、酱渣、酒糟、石油等作为微生物碳源 的研究，有些已取得了显著的成绩。
二、氮源
凡是构成微生物细胞物质或代谢产物中氮素来源的物质，称为氮源。氮源的主要功能是提供合成细胞物质和代谢产物中的氮素来源，一般不作为能量提供，但硝化细菌是利用铵盐或硝酸盐作为氮源和能源的。
氮源的范围很广。无机氮源如铵盐、硝酸盐、氮气等，有机氮源如蛋白质及各种分解产物、尿素、嘌呤碱、嘧啶碱等。在生产实践中，常用作氮源的有鱼粉、蚕蛹粉、各种饼粉、玉米浆等；在实验室中，常用蛋 白胨、牛肉膏、酵母浸出汁等。一般地说，蛋白质不是微生物的良好氮源，因为蛋 白质必须首先经过菌体的胞外酶水解后才能被利用。
微生物利用氮源的能力表现出很大的差异。大多数微生物只能利用铵盐、其他含氮盐、有机含氮化合物作为氮源，而有些少数固氮微生物则能利用分子态氮作为氮源合成自己的氨基酸、蛋 白质。这就是生物固氮作用。
三、能源
凡是能提供微生物生命活动过程中需要的能量来源的物质，称为能源。顾名思义，能源的功能是为微生物的生命活动提供能量。
能源因微生物种类不同而有所差别。对异养微生物而言，碳源就是能源，只在少数情况下，氮源充当能源或利用日光作为能源。对自氧微生物而言，光能自养菌需要日光作为能源，化能 自养菌则氧化无机物而获得能量。
四、无机盐
无机盐也是微生物生长过程中不可缺少的营养物质。它在微生物生命活动过程中起着重要的作用，主要表现在：
①构成细胞组成成分，如磷是核酸的组成元素之一。
②作为酶的组成成分或酶的激活剂，如铁是过氧化氢酶、细胞色素氧化酶的组成成分，钙是蛋白酶的激活剂。
③调节微生物生长的物化条件，如细胞渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位等。磷酸盐就是重要的缓冲剂。
④作为某些自养微生物的能源。
微生物需要的无机盐一般包括硫酸盐、磷酸盐、氯化物、含钾、钠、镁和铁等的化合物。从量的角度，可分主要元素和微量元素两大类。前者一般指磷、硫、钾、镁、钙、钠和铁等，后者包括锌、锰、钼和钴等。
现将一些无机元素的生理作用列于表3。
表3 一些无机元素的生理作用
元素名称 占干物质百分数 主要的生理作用
磷 3 1、核酸、磷脂、某些辅酶（辅酶I等）的组成成分
2、高能磷酸键在能量贮存与传递中起重要作用
3、缓冲剂
硫 1 1、蛋白质、某些辅酶（辅酶 A 等）的组成成分
2、某些自养微生物的能源
钾 1 1、细胞中的主要无机阳离子
2、许多酶的激活剂
3、与原生质胶体特性和细胞膜通透性密切相关
镁 0.5 1、细胞中重要的阳离子
2、许多酶（己糖磷酸化酶等）的激活剂
3、细菌叶绿素的组成成分
钙 0.5 1、某些酶（如蛋 白酶）的激活剂
2、细菌芽孢的组成成分
3、降低细胞膜的通透性，调节酸碱度
铁 0.2 1、细胞色素、某些酶（如过氧化氢酶）的组成成分
2、影响细菌毒素的形成
3、铁细菌的能源
铜、钴、锰、钼、锌 微量 1、某些酶的组成成分
2、酶的激活剂
3、促进固氮作用
五、生长因子
许多微生物除了需要碳源、氮源、能源和无机盐以外，还必须在培养基中添加微量有机营养物质才能生长或生长良好。这种微生物本身不能自行合成，但生命活动又不可缺少、必须外界添加的特殊营养物，称为生长因子。从广义上讲，生长因子包括氨基酸、嘌呤和嘧啶、维生素。从狭义上讲，专指维生素。它的作用在于，或者构成细胞的组成成分，如嘌呤、嘧啶构成核酸；或者调节代谢，维持生命 的正常活动，如许多维生素是各种酶的辅基成分，没有这些物质，酶就失去活力，新陈代谢就无法进行。
并不是所有的微生物都需要生长因子。 自养微生物能自行合成生长因子，不需要外界补充。根据是否需要生长因子情况，异养微生物可分为3种类型：第一种类型的异养微生物需要生长因子，如产谷氨酸的短杆菌，需要添加生物素才能使菌体生长良好。第二种类型的异养微生物不但不需要，反而在细胞内能积累某种维生素，如肠道微生物能在肠道内分泌 . 族维生素，供机体吸收。第三种类型的异养微生物可要也可不要生长因子。
在科研和生产中，应用酵母膏、玉米浆、蔬菜汁、肝浸出液等作为生长因子的来源。如果用天然培养基，如麸皮、米糠、肉汤等本身已含有较丰富的生长因子，所以不必另外补充生长因子。
六、水分
水分是微生物细胞的主要组成成分，一般为70%—90% ，所以微生物细胞不能脱离水而生存。在代谢过程中，水起着重要的作用。它不仅参与反应，而且溶解参与代谢的物质，提供反应场所，使代谢反应得以顺利进行。微生物所需要的营养物质，也只有溶解于水后，才能被微生物很好地吸收。此外，由于水具有热传快、比热容高、热容量大等优点，所以它又有利于细胞温度的调节而保持生活环境温度的恒定。
北京百欧博伟生物技术有限公司拥有对菌种、细胞、培养基、配套试剂等产品需求者的极优质服务，对购买项目的前期资料提供,中期合同保证,后期货物跟踪到最终售后的确保项目准确到位，都有相关人士进行维护,确保您在
微生物菌种查询网中获得最优质服务！也正因为此，北京百欧博伟生物技术有限公司与国内外多家研制单位、生物制药、第三方检测机构和科研院所院校、化工企业有着良好、长期和稳定的合作关系！
下载附件
上一篇：化脓放线菌PCR试剂盒的主要用途与操作步骤！
下一篇：保健食品生产线霉菌污染的原因与危害及应对措施！