Основными питательными элементами служат углерод, азот, сера и фосфор.

Некоторым бактериям необходимы

витамины для биосинтеза коферментов.

Бактериям, не способным синтезировать те или иные витамины, необходимо присутствие их в среде. Многие бактерии нуждаются лишь в каком-либо одном витамине; так, для роста Е. соli в случае некоторых субстратов требуется витамин В12. Витамины, представляющие собой органические соединения — предшественники или компоненты коферментов либо простатических групп ферментов — и необходимые клеткам в очень небольшом количестве (от 10~6 до 10~7 М), присутствуют во многих природных средах обитания бактерий как продукты разложения биологического материала. Поскольку их биосинтез требует участия многих ферментов, бактериям часто выгоднее не синтезировать их, а поглощать из среды с Помощью высокоаффинных транспортных систем. Минимальные потребности большинства бактерий в витаминах удовлетворяет Добавление в среду дрожжевого экстракта (0,1-0,5%), но предпочтительнее использовать приготовленные в лаборатории растворы витаминов с точно известным составом. Такие растворы, имеющие слабо-кислый рН, стерилизуют фильтрованием и добавляют в среду для выращивания бактерий только после ее автоклавирования; хранят их в стерильном виде, на холоду, в анаэробных условиях и в темноте.

Ауксотрофы нуждаются в аминокислотах или других факторах роста

Аминокислоты и другие факторы роста служат компонентами или предшественниками клеточных макромолекул либо других важных для метаболизма веществ. Присутствие этих веществ в среде, причем в относительно высоких концентрациях (милимолярных), необходимо для роста бактерий, не способных их синтезировать. К факторам роста, помимо аминокислот, относятся, например, пептиды, пиримидины, пурины, (ненасыщенные) жирные кислоты, холестерол, -мевалоновая кислота, холин, бетаин и полиамины. В сыворотке крови или дрожжевом экстракте могут присутствовать неидентифицированные факторы роста.

Среды неопределенного состава дешевле и удобнее в работе.

Изложенные в предыдущих разделах сведения о питательных потребностях микроорганизмов позволяют составлять среды из определенных химических соединений (среды определенного состава,

или синтетические среды.

Иногда для целей исследования, в первую очередь для выяснения потребностей объекта, используют минимальные среды,

содержащие лишь наиболее необходимые для роста компоненты, При-родные среды чаще всего относятся к средам сложного неопределенного состава;

для лабораторного культивирования во многих случаях также применяют среды неопределенного состава на основе дешевого пищевого сырья. В качестве источника углерода и энергии в лабораторные среды включают крахмал, солод или мелассу, в качестве источников азота, серы, фосфора и аминокислот — ферментированные, кислотные или щелочные белковые гидролизаты (пептоны из казеина, соевого белка, мяса или рыбы) либо кукурузный экстракт. Для обеспечения аминокислотами, пептидами, водорастворимыми витаминами и углеводами, а также микроэлементами в среды добавляют дрожжевой экстракт, получаемый

автолизом пекарских дрожжей. Для определенных бактерий готовят среды на основе, например, томатного или фруктового сока либо снятого молока. Патогенные микроорганизмы нуждаются в сыворотке крови, бактерии рубца — в жидкости из него. Большинство молочнокислых бактерий выращивают на молоке. Среды определенного состава для тех же бактерий должны содержать примерно 40-50 химических соединений, включая большинство аминокислот, витаминов и микроэлементов.

Дополнительные компоненты сред,

такие как буфер и агар, не используются бактериями в качестве питательных веществ.

Для поддержания на нужном уровне рН в среды добавляют тот или иной буфер,

чаще всего фосфатный (рК2= 7), бикарбонат/ССЬ (рК'1 = 6,3) или буфер на основе карбоновой кислоты (уксусной, янтарной или лимонной — рК от 3,1 до 6,4) либо белков (рК 7,0). При использовании для буфера природных органических соединений следует учитывать, что они не должны потребляться бактериями. Широко применяются для добавки в среду синтетические буферы, такие как Трис или «Good!» (цвиттер-ионы органических сульфоновых кислот). Необходимо иметь в виду, что далеко не все буферы инертны — их компоненты мо-гут образовывать либо комплексы с ионами двух и трехвалентных металлов, либо нерастворимые осадки, взаимодействуя с компонентами среды, а также служить питательными веществами для выращиваемых микроорганизмов; фосфат в высокой концентрации подавляет рост многих бактерий.