微生物的“食物”

好音

俗话说，民以食为天。对于微生物而言，“食物”同样很重要。这些小家伙们，究竟“吃”什么才能“茁壮成长”呢？

微生物“吃”什么

微生物在生命活动中，需要不断从外部环境中吸收各种营养物质，通过新陈代谢获得能量，合成细胞，同时排出代谢产物，保证机体正常生长繁殖。微生物所需要的营养物质，主要为水分、碳源、氮源、无机盐和生长因子五大类。

1.水分

水分是微生物细胞的主要组成成分，占其重量的70%～90%。微生物所有的生理活动都必须有水才能进行。一定量的水分是维持细胞渗透压的必要条件，水还能有效调节细胞内的温度。微生物如果缺乏水分，会影响代谢作用。不同微生物细胞的含水量不同，同种微生物处于发育的不同时期或不同环境中，其水分含量也有差异。人类同样需要水分维持生命。

2.碳源

凡是能为微生物提供碳素来源的营养物质称为碳源，碳源是微生物的能量来源。多数微生物以有机物作为碳源和能源，其中糖类是微生物最喜欢的碳源。研究人员在实验室做微生物培养时，为了提高小家伙的繁殖速度，增加繁殖数量，会给它们准备葡萄糖和蔗糖。工业生产给微生物提供的糖类更多样，一般有饴糖、谷类淀粉（玉米、大米、小米等）、薯类（木薯、马铃薯等）。这类物质之于微生物，类似于人类日常饮食中的碳水化合物。

3.氮源

氮是微生物细胞蛋白质和核酸的主要成分，含量为5%～13%。铵盐和硝酸盐几乎可被所有微生物吸收利用。有的微生物还可以将空气中的氮气吸收转化為自身的氮源，满足生长所需。微生物喜欢的氮源物质包括牛肉膏、蛋白胨、鱼粉、豆饼粉、花生粉等，和我们人类食物的蛋白质来源很接近。这类物质类似于人类日常饮食中的蛋白质。

4.无机盐

无机盐是指微生物生长必需的，除碳源、氮源以外的各种矿物元素。无机盐具有多种生理功能，是细胞组成的成分，能够维持细胞的渗透压、维持酶的活性等。微生物细胞中的矿物元素占其干重的3%～10%。根据所需浓度的区别，微生物需要的矿物元素分为“宏量元素”和“微量元素”。“宏量元素”在培养基中的浓度为每升10-4～10-3摩尔，包括钙、镁、磷、硫等。没有它们，微生物就无法生长。“微量元素”在培养基中的浓度为每升10-8～10-6摩尔，包括锌、锰、钼、硒等。这些元素一般是酶的辅因子。人体中的各种氧化还原反应也离不开矿物质。

5.生长因子

生长因子是微生物生长不可缺少，本身不能合成或合成量不足以满足机体生长需要的微量有机化合物，包括维生素类、氨基酸类、嘌呤、嘧啶等特殊有机营养物质。

通过对比，我们可以发现，微生物和人类所需的营养物质十分相似。这是因为，人体和微生物构成生命的基本物质都是细胞，其新陈代谢的原理基本一致。这也从另外一个角度解释了微生物总是喜欢“吃”（污染）人类食物的原因。

培养基让微生物

“吃”得更好

人类和微生物利用一定的营养物质可以正常生长。在某些特殊的情况下，人类依靠食物可以在体能、智力等方面得到更好的发展。比如，运动员食用由营养师特别定制的营养套餐。这些食物可以让运动员的体能和身体素质达到更高的水平。

“私人定制食物”也能对微生物起到类似的作用。当人类为了研究和生产等目的，必须要使微生物达到一定数量时，需要为其提供营养含量更为丰富的套餐，即培养基。培养基是经人工配制而成，适合微生物生长繁殖，积累代谢产物的营养基质。根据用途，可将其分为富集培养基、选择培养基等。

1.富集培养基

通俗地讲，富集培养基是“标准配置”式“食物”。这种培养基类似于我们人类的馒头、米饭、大饼，所有人都可以吃，可以满足最基本的生存需求。

2.选择培养基

选择培养基则是“高端配置”式“食物”，是根据某一类微生物特殊的营养要求，配制而成的培养基。比如，霉菌和酵母菌最爱吃糖，实验人员培养这两类菌时，培养基的含糖量可达到65%。此外，培养基中也可以加入所需微生物不抑制，而对其他微生物有抑制作用的物质。比如，海产品中高浓度的氯化钠有利于副溶血性弧菌的生长，而很多微生物在这种环境下则无法生存。因此，在培养基中加入高浓度的氯化钠，可以培养并筛选出副溶血性弧菌。

微生物与人类共存

在日常生活中，食物未加工前的微生物含量非常高。人类将食物做“熟”，一方面，可将食物中的淀粉、蛋白质等物质变性，以利于消化吸收；另一方面，也可杀灭食物中的有害微生物，保证饮食安全。

未吃完的食物会被微生物“盯上”。常温下，大肠埃希菌、沙门菌等细菌虎视眈眈；将其放入冰箱冷藏保存时，单核细胞增生李斯特菌会偷偷潜入；用冰箱冷冻食物时，小肠结肠炎耶尔森菌已经在严阵以待了。

就像人类追寻美食的脚步从未停下来一样，微生物无论何时何地，都在伺机寻找美味的栖息地。我们唯一能做的就是，通过洁净餐具、清洗双手、充分加热等手段，降低食物中有害微生物的含量，确保食品安全。