标题微生物的六类营养要素

营养物质应满足微生物的生长、繁殖和完成各种生理活动的需要。构成微生物的营养物质有六大类要素，即水、碳源、氮源、无机盐、生长因子和能源。这些物质对微生物生命活动的主要作用有：供给微生物合成细胞物质的原料，产生微生物在合成反应及生命活动中所需的能量，调节新陈代谢。

1.水 水是微生物的重要组成部分，在代谢中占有重要地位。其存在形式有结合水和游离水两种。结合水与溶质或其他分子结合在一起，很难利用它们；游离水是菌体内重要的溶剂，参与一系列的生化反应。只有溶于水，菌体所需要的营养物质才能进入细胞，代谢产物才能排出体外。另外水也可以直接参加代谢过程，如蛋白质、碳水化合物和脂肪的水解作用都是在水的参与下进行的。

2.碳源 碳在微生物细胞的干物质中约占50%，所以微生物对碳的需求最大。凡是作为微生物细胞结构或代谢产物中碳架来源的营养物质，统称为碳源。能作为微生物营养的碳源物质种类很多，从简单的无机碳化物（二氧化碳、碳酸盐等）到结构复杂的有机碳化物（糖及糖的衍生物、脂类、醇类、有机酸、芳香化合物及各种含碳化合物等）。微生物在利用碳源物质时具有选择性，一般来说，糖类是微生物良好的碳源，但不同种类的微生物对不同糖类物质的利用也有差异。如当葡萄糖和半乳糖在同一培养基时，大肠杆菌首先利用的是葡萄糖，当葡萄糖消耗完之后才利用半乳糖。此外，微生物的种类不同，利用碳源的能力也有差异，如假单胞菌属可利用90种以上的碳源，甲烷氧化菌仅能利用2种有机物———甲烷和甲醇，某些纤维素分解菌只能利用纤维素。

3.氮源 氮源物质为微生物提供氮素，这类物质主要用来合成细胞中的含氮物质，是组成核酸和蛋白质的重要元素，对微生物的生长发育起着重要作用。不同种类的微生物对氮源的需要也不同，某些固氮微生物，可以利用分子态氮作为氮源合成自身所需的氨基酸和蛋白质。此外，有些光合细菌、蓝藻和真菌也有固氮作用。许多腐生微生物和病原微生物不能固氮，一般以铵盐或其他含氮盐为氮源，其中硝酸盐必须先还原为氨根离子后，才能用于生物合成。能被微生物利用的氮源物质主要有蛋白胨及其各级降解产物，工业上常用黄豆饼粉、花生饼粉和鱼粉等作为氮源。

4.无机盐 无机盐也是微生物生长不可缺少的一类营养物质，它们的主要功能有：①作为细胞的组成成分；②作为酶的组成成分；③维持酶的活性；④调节细胞的渗透压。微生物生长所需的无机盐一般有磷酸盐、硫酸盐、氯化物及含有钾、钠、钙、镁、铁等金属元素的化合物。微生物对它们的需求量较大，称为“主要元素”。没有它们微生物就无法生长。此外，在微生物生长过程中还需要一些微量元素（指在微生物生长过程中起重要作用，而机体对这些元素需要量极其微小的元素），如锰、铜、钴、锌、钼等，它们的需要量虽然极微，但往往能强烈地刺激微生物的生命活动，多参与酶的组成或使酶活化。不同微生物对以上各种元素的需求量也不相同，铁元素介于主要元素和微量元素之间。在配制培养基时，可通过添加有关化学试剂来补充主要元素，其中首选磷酸氢二钾和硫酸镁。微量元素在一些化学试剂、天然水和天然培养基组分中都以杂质等状态存在，在玻璃器皿等实验用品上也有少量存在，所以不必另行加入。

5.生长因子 是指微生物生长时不可缺少但自身又不能合成的微量有机物质，主要包括维生素、氨基酸、嘌呤、嘧啶及它们的衍生物等。各种微生物所需的生长因子的种类和数量是不同的。自养微生物和一些异养微生物本身可以合成这类物质，以满足自身生长繁殖的需要。而大多数异养微生物特别是病原微生物则需要一种甚至数种生长因子，才能正常发育。有时对某些微生物生长所需生长因子的本质不清楚时，通常在培养基中加入酵母膏、牛肉膏及动植物组织液等天然物质即可以满足需要。

6.能源 微生物的生命活动也需要能量，也是为微生物的生命活动提供最初能量来源的物质，包括一些营养物质和辐射能。如大部分的碳源物质在细胞内进行生化反应过程中能为微生物提供维持生命活动所需的能源，少数微生物能利用铵盐及硝酸盐作为能源，而一些自养菌常常利用光能把无机物质或简单有机物质合成复杂的有机物质组成自身的成分。在微生物的营养要素中，有些要素仅有一种功能，有些则具有多种功能。如光照仅提供能量，而氨基酸和蛋白质具有氮源、碳源和能源三种功能。根据微生物所需碳源和能源的不同，将其分成以下营养类型（表3-4）。

上述四大营养类型的划分并不是绝对的，在自养型与异养型之间，在光能与化能之间都有中间过渡类型存在。