微生物生长所需的主要营养物质是什么？

微生物中的营养物质有六种，分别是水、碳源、氮源、无机盐、生长因子和能量。

1.水

水是微生物的重要组成部分，在新陈代谢中起着重要作用。细胞中有两种形式的水:结合水和自由水。结合水与溶质或其他分子结合，因此很难使用。游离水(或称为未结合水)可以被微生物利用。

2.碳源

碳约占细胞干物质的50%，所以微生物对碳的需求最大。所有作为微生物细胞结构中碳骨架来源的营养物质或代谢产物都称为碳源。

作为微生物营养的碳源物质有很多种，从简单的无机物(CO2和碳酸盐)到复杂的有机含碳化合物(糖、糖衍生物、脂类、醇类、有机酸、芳香族化合物和各种含碳化合物等。).然而，不同的微生物利用碳源的能力不同。假单胞菌可以利用90多种碳源，甲烷氧化菌只能利用两种有机物:甲烷和甲醇，一些纤维素分解菌只能利用纤维素。

大多数微生物是异养的，利用有机化合物作为碳源。可以利用的碳源有很多种，其中糖是最好的碳源。

异养微生物利用碳源，通过体内一系列复杂的化学反应，最终利用碳源形成细胞物质或为生理活动提供能量。因此，碳源往往也是一种能量物质。

自养细菌利用CO2和碳酸盐作为唯一或主要的碳源。CO2是完全氧化的物质，它转化为细胞成分是一个还原过程。因此，这些微生物需要同时从光或其他无机氧化中获得能量。这些微生物的碳源和能源分别属于不同的物质。

3.氮源

任何来自构成微生物细胞的物质或代谢产物中的氮的营养物质，称为氮源。细胞干物质中氮的含量仅次于碳和氧。氮是构成核酸和蛋白质的重要元素，在微生物的生长发育中起着重要作用。从分子N2到复杂的含氮化合物，都可以被不同的微生物所利用，不同类型的微生物所能利用的氮源有很大差异。

固氮微生物可以利用分子N2合成氨基酸和蛋白质，以及无机氮和有机氮化物，但在这种情况下，它们失去了固氮能力。此外，一些光合细菌、蓝藻和真菌也有固氮作用。

许多腐生菌和动植物病原菌不能固氮，所以一般用铵盐或其他含氮盐类作为氮源。硝酸盐在用于生物合成之前必须被还原成NH+4。以无机氮化物为唯一氮源的微生物可以利用铵盐，但并不是所有的微生物都可以利用硝酸盐。

有机氮源包括蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、玉米糖浆等。豆饼粉、花生饼粉、鱼粉在工业上可用作氮源。有机氮源中的氮往往是蛋白质或其降解产物。

氮源一般只提供合成细胞质和细胞内其他结构的原料，不作为能量来源。只有少数细菌，如硝化细菌，利用铵盐和硝酸盐作为氮源和能源。

4.无机盐

无机盐也是微生物生长不可缺少的营养物质。他们的主要职能是:

(1)细胞的组成；

②作为酶的成分；

③保持酶的活性；

④调节细胞的渗透压、氢离子浓度和氧化还原电位；

⑤作为某些自养细菌的能源。

磷、硫、钾、钠、钙、镁等盐参与细胞结构的组成，并与能量传递和细胞通透性调节的功能有关。微生物对它们的需求量很大(10-4 ~ 10-3 mol/L)，称为“宏量元素”。没有它们，微生物就不能生长。铁和锰。需求量小(10-8 ~ 10-6 mol/L)，故称“微量元素”。不同的微生物对上述元素有不同的需求。铁介于宏量元素和微量元素之间。

配制培养基时，可通过添加相关化学试剂来补充大量元素，其中首选K2HPO4和MgSO4，可提供大量元素:K、P、S、Mg。微量元素在一些化学试剂、天然水、天然培养基成分中作为杂质存在，在玻璃器皿等实验用品中也有少量存在，无需单独添加。

5.生长因子

一些异养微生物在普通碳源、氮源和无机盐的培养基中不能生长或生长不良。当培养基中加入一些组织(或细胞)时，这些微生物生长良好，说明这些组织或细胞中含有这些微生物生长所必需的营养因子，称为生长因子。

生长因子可以定义为某些微生物自身不能利用普通碳氮源合成，需要少量添加才能满足其需要的有机物，包括氨基酸、维生素、嘌呤、嘧啶及其衍生物，有时还包括一些脂肪酸和其他膜成分% a。