| 營養(yǎng)六要素 |
| 【 整理發(fā)布：王力野生靈芝網(wǎng) 】 【 發(fā)布日期：7/6/2011 】 瀏覽次數(shù):1162 |
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人要吃飯，熊貓要吃竹子，莊稼要施肥。因?yàn)檫@些生物需要從外界取得進(jìn)行生命活動(dòng)的原料和燃料。用生物學(xué)家的話來說，生物為了生命活動(dòng)而從外界獲取需要的物質(zhì)的過程就是營養(yǎng)。營養(yǎng)是生物的基本功能。微生物是有生命的物體，營養(yǎng)同樣是其進(jìn)行生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。微生物需要的營養(yǎng)和人對營養(yǎng)的需要沒有本質(zhì)的區(qū)別，但可以提供給微生物作食物的東西可要比人或動(dòng)物能夠利用的食物種類多得多。微生物需要的營養(yǎng)要素可分為六大類，即碳源、氮源、能源、無機(jī)鹽、生長因子和水。
碳源:人要吃米飯、饅頭或面包，這些食品的主要成分在化學(xué)上叫做碳水化合物，因?yàn)檫@些化合物的分子中含有比較多的碳元素，所以叫做碳源。它也是微生物食物中的一種主要口糧，因?yàn)槲⑸锛?xì)胞中的許多成分都是由碳元素構(gòu)成的，同時(shí)碳源又為微生物提供能量，供它們運(yùn)動(dòng)和進(jìn)行各項(xiàng)生命活動(dòng)。能被各種微生物利用的碳源種類極其多樣，從簡單的無機(jī)含碳化合物如二氧化碳、碳酸鹽等到比較復(fù)雜的有機(jī)物（糖類、醇類、酸類等），更為復(fù)雜的有機(jī)大分子如蛋白質(zhì)、核酸等，都能被微生物作為碳源分解利用，甚至連石油以及對一般生物有毒的腈化合物、二甲苯、酚等也能被一些微生物用作碳源。微生物學(xué)家曾用過90多種碳源喂養(yǎng)一種叫做洋蔥伯克雷爾德氏菌（Burkholderia cepacia）的細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)它不僅能利用葡萄糖、果糖，還可以利用不少有機(jī)酸，甚至可以利用石炭酸（苯酚）和對人和動(dòng)物有劇毒的腐胺、精胺和色胺等尸體腐敗后產(chǎn)生的化合物。不過有的微生物所能利用的碳源種類極其有限，例如甲基營養(yǎng)細(xì)菌只能利用簡單的有機(jī)化合物甲醇和甲烷作為碳源。
氮源:人需要吃肉或喝牛奶，其中主要是含有蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由氨基酸組成，氨基酸里面含有較多的氮元素，所以這類營養(yǎng)叫做氮源。微生物能利用的氮源種類也比人或植物要多，動(dòng)植物能利用的氮源微生物都能利用，而一般植物和動(dòng)物不能利用的空氣中的氮?dú)猓⑸镆材芾�。氮源給微生物提供生長繁殖時(shí)合成原生質(zhì)和細(xì)胞其它細(xì)胞結(jié)構(gòu)的原材料。缺少氮源微生物就難以生長，就象長期缺少蛋白質(zhì)營養(yǎng)的兒童長不了個(gè)一樣。氮源一般不是作為微生物的能源。但是有些細(xì)菌，例如硝化細(xì)菌能利用銨鹽、亞硝酸鹽作為氮源和能源。
能源:能源是提供微生物生命活動(dòng)所需能量的物質(zhì)。例如太陽光的光能就是許多可以進(jìn)行光合作用的細(xì)菌的直接能源。自然界中的不少物質(zhì)，如葡萄糖、淀粉等，既可作為碳源，又可作為能源；蛋白質(zhì)對于某些微生物來說，是具有碳源、氮源和能源三種功能的營養(yǎng)源。至于空氣中的氮?dú)�，則只能提供氮源，而陽光僅提供能源。
無機(jī)鹽:人需要吃鹽、補(bǔ)鈣，莊稼需要用草木灰補(bǔ)充鉀。象高等生物一樣，微生物的生命活動(dòng)中，除了需要碳源、氮源和能源之外，還需要其它元素，例如硫、磷、鈉、鉀、鎂、鈣、鐵等元素，還需要某些微量的金屬元素，諸如鈷、鋅、鉬、鎳、鎢、銅等。上述元素大多是以鹽的形式來提供給微生物的，因此稱它們?yōu)闊o機(jī)鹽或礦質(zhì)營養(yǎng)。這些無機(jī)鹽是組成生命物質(zhì)的必要成分，或是維持正常生命活動(dòng)必需的，有些則是用于促進(jìn)或抑制某些物質(zhì)的產(chǎn)生。
無機(jī)元素（除碳、氮源外）的來源和功能
P KH2PO4、K2HPO4 核酸、磷酸和輔酶的成分
S MgSO4 含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）和含硫維生素（生物素、硫胺素等）的成分
K KH2PO4、K2HPO4 某些酶（果糖激酶、磷酸丙酮酸轉(zhuǎn)磷酸酶等）的輔因子；維持電位差和滲透壓
Na NaCl 維持滲透壓；某些細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌所需
Ca Ca（NO3）2、CaCl2 某些胞外酶的穩(wěn)定劑、蛋白酶等的輔因子；細(xì)菌形成芽孢和某些真菌形成孢子所需
Mg MgSO4 固氮酶等的輔因子；葉綠素等的成分
Fe FeSO4 細(xì)胞色素的成分；合成葉綠素、白喉毒素和氧高鐵血紅素所需
微量元素
Mn MnSO4 超氧化物歧化酶、氨肽酶和L-阿拉伯糖異構(gòu)酶等的輔因子
Cu CuSO4 氧化酶、酪氨酸酶的輔因子
Co CoSO4 維生素B12復(fù)合物的成分；肽酶的輔因子
Zn ZnSO4 堿性磷酸酶以及多種脫氫酶、肽酶和脫羧酶的輔因子
Mo （NH4）6MO7O24 固氮酶和同化型及異化型硝酸鹽還原酶的成分
生長因子:人和動(dòng)物需要維生素，許多微生物也需要維生素。維生素是微生物自身不能合成的微量有機(jī)物質(zhì)，它們對微生物生命活動(dòng)也是不可缺少的。例如酵母菌和乳酸細(xì)菌必需由外界提供才能夠生長或生長良好。有些微生物，例如大腸桿菌、多數(shù)真菌和放線菌能夠自行合成生長因子，不需要從外界獲得。還有些微生物能產(chǎn)生過量的生長因子，因此可以利用它們來生產(chǎn)維生素+，例如人們常常需要補(bǔ)充的維生素B2（核黃素）就是利用一種酵母菌生產(chǎn)的。
微生物需要的生長因子，它們的作用及含有該類因子的原料
生長因子的作用及含有原料
維生素B1（硫胺素)作為脫羧酶的輔酶米糠、麥芽、酵母菌體、大豆
維生素B2（核黃素)作為氫和電子的傳遞體小麥、玉米漿
維生素B6（吡哆醇） 作為脫羧酶和轉(zhuǎn)氨酶的輔酶 青霉菌菌絲、酵母菌體、米糠、小麥、玉米和玉米漿
煙酰胺 作為氫的傳遞體 青霉菌菌絲、小麥、肝臟、大豆、甜菜、酵母浸出物
泛酸 作為酰基的傳遞體 甜菜糖蜜、青霉菌菌絲、玉米漿、糖蜜酵母浸出物、棉子餅粉
維生素B12 異構(gòu)酶、脫氫酶和甲基化霉的輔酶 肝臟、菌絲體、肉類和青儲(chǔ)飼料
葉酸 作為甲基傳遞體 青霉菌菌絲、菠菜、肝臟生物素 作為CO2的傳遞體（轉(zhuǎn)羧基） 玉米漿、青霉菌菌絲
α-硫辛酸 作為氧化脫羧酶的輔酶 酵母浸出物、肝臟
肌醇 多數(shù)酵母菌的生長因子 玉米漿、糖蜜、棉子餅粉和酒糟
膽堿 甲基供體和參與脂代謝 啤酒花、大豆、蛋黃、酒糟
血紅素 電子傳遞體 血液
水:同一切生物一樣，微生物的營養(yǎng)中不可缺少水。水是微生物細(xì)胞的主要化學(xué)組成之一。生命活動(dòng)基本上是通過一系列化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，這些化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)是在水中進(jìn)行的。細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的交換，通常也是溶解在水中進(jìn)行的；水還可以維持生命大分子例如核酸、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；水還可以參與體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)例如水解、水合反應(yīng)等。
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