هناك مجالاً متسعاً
من الإحتياجات الغذائية للبكتيريا المختلفة فبعضها يحتاج إلى بيئات غنية بالمواد
الغذائية والبعض الآخر له متطلبات بسيطة من المواد غير العضوية وما ذلك إلا
للإختلافات في قدراتها التخليقية للمواد العضوية اللازمة لتغذيتها ومنها ما يحتاج
إلى كميات كبيرة من الأكسجين والبعض الآخر يهلك بوجود الأكسجين وذلك لإختلاف
قدراتها التأكسدية الإختزالية ولهذا التباين الملحوظ في إحتياجات هذه الكائنات من
الغذاء والهواء فقد أوجد الباحثين طرقاً عديدة لتنمية هذه الكائنات في المعمل كل
طريقة منها تلائم كل مجموعة أو نوع من هذه الكائنات ولكي تنمى البكتيريا في المعمل
أستعملت أطلق عليها اسم البيئات Media ومفردها بيئة Medium
تحتوي على الإحتياجات الغذائية اللازمة لتنمية كل مجموعة حسب إحتياجاتها من الغذاء
وهذه البيئات إما أن تكون سائلة أو صلبة أو شبه صلبة عند إضافة مواد تصليبية إليها
.

للحصول على أفضل نمو لكل
مجموعة بكتيرية يجب أن نتفهم إحتياجاتها الرئيسية من الغذاء وهي :

1 - الماء :

إن بروتوبلازم
الخلية الحية يحتوي من 73-80% من الماء- والماء اللازم للكائنات ذات الخلية الواحدة
تحصل عليه من البيئة الطبيعية التي تعيش عليها . والماء يدخل من الخلية محملاً بكل
الجزيئات الغذائية الذائبة بالبيئة الطبيعية ويخرج منها محملاً بما تريد أن تخرجه
الخلية وكل العمليات الإنزيمية الكيميائية التي تتم بداخل الخلية يتم فقط في وجود
كميات كافية من الماء. ونوعية الماء اللازم لتحضير بيئة لتنمية البكتيريا يعتبر من
الأمور الهامة جداً. فمثلاً يجب عدم إستعمال ماء الصنبور العسر أو المحتوى على
أيونات الكالسيوم أو الماغنيسيوم . حيث أن وجود الفوسفات غير الذائبة وكذلك أيونات
الكالسيوم أو الماغنيسيوم قد يؤثر على مدى صلاحية الببتون أو خلاصة اللحم التي
تضاف إلى البيئة . وأفضل المياه التي تستعمل في صناعة بيئات الزرع هو الماء المقطر
.

تنقسم البكتيريا
إلى مجموعتين رئيسيتين فيما يختص بمصدر الكربون . مجموعة تستعمل الكربون الموجود
في صور ثاني أكسيد الكربون لبناء إحتياجاتها من المواد الكربونية المعقدة وهذه
تعرف بذاتية التغذية autotrophs أما المجموعة الثانية فهي تحتاج واحد أو
أكثر من المواد العضوية للحصول على إحتياجاتها من الكربون وهذه تعرف بغير ذاتية
التغذية heterotrophs وبعض أفراد المجموعة الأخيرة هذه تحتاج
علاوة على المواد الكربونية العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون أيضاً فإذا منع هذا
الغاز عنها كلياً يتوقف نموها وخاصة في مراحل نموها الأولى والمواد العضوية
الكربونية عديدة ومتنوعة كتنوع الكائنات البكتيرية نفسها .

البكتيريا المحتوية
على الصبغات تجعلها ذات قدرة على إستغلال الطاقة الشمسية يطلق عليها ذاتية التغذية
ممثلة للضوء photoautotrophs أو photosynthetic autotrophs
، وعمل بيئات غذائية لتنمية هذا النوع من البكتيريا لا تحتوي على مصدر للطاقة .
والبكتيريا ذاتية التغذية التي لا تستطيع الإستفادة من الطاقة الشمسية ولكنها
تؤكسد مواد غير عضوية بسيطة تعرف بذاتية التغذية كيماوياً Chemoautotrophs أو Chemosynthetic
autotrophs . والمواد
الضرورية المنتجة للطاقة لمثل هذه الكائنات تكون إما نيتريت أو نترات أو كبريتات .

معظم البكتيريا تقع في مجموعة غير ذاتية
التغذية كيمائياً Chemosynthetic
heterotrophs . وهذه
المجموعة تتطلب مصدراً عضوياً مثل الجلوكوز أو الأحماض المينية ، والكمية من
المواد المنتجة للطاقة اللازم إضافتها لبيئات زرع البكتيريا ذات التمثيل الكيماوي
بنوعيها تقدر بما لا يزيد عن 0.5% . وهناك عدد قليل من البكتيريا يعرف بالبكتيريا
غير ذاتية التغذية والممثلة للضوء photoheterotrophs
أو photosynthetic heterotrophs .

بالرغم من أن
البكتيريا ذاتية التغذية يمكنها إستعمال مصادر غير عضوية من النيتروجين فإن
البكتيريا غير ذاتية التغذية تحصل على حاجتها من النيتروجين من الأحماض الأمينية
ومن المواد الوسطية في تحلل البروتينات مثل الببتيدات والبروتيوزات والببتون .
ومستخلص اللحم والببتون والتي تستعمل في تحضير بيئات الزرع مثل المرق المغذي توفر
النيتروجين اللازم لمعظم البكتيريا غير ذاتية التغذية التي تنمو عليها .

كل الكائنات الحية
بما فيها البكتيريا تحتاج إلى كميات ضئيلة من الأيونات المعدنية مثل الصوديوم
والبوتاسيوم والكالسيوم والماغنيسيوم والمنجنيز والحديد والزنك والنحاس والفوسفور
والكوبلت لكي تنمو طبيعياً وكما سبق القول أن الكميات اللازمة منها قليلة جداً .
وهذه المعادن قد تدخل في عمليات البناء أو التنفس أو تعمل كمرافقات إنزيمية
.

إن أي مادة حيوية
وضرورية لبناء وحياة الخلية والتي لا تقدر الخلية على تخليقها بنفسها من المصادر
الكربونية والنيتروجينية البسيطة التي تتناولها تعرف بعوامل النمو . وهذه تشمل
فيتامينات وأحماض امينية معينة .

والكثير من
البكتيريا غير ذاتية التغذية تكتفي بما يحتويه مستخلص اللحم المضاف في بيئة المرق
المغذي من عوامل النمو إلا أن هناك بعض البكتيريا الممرضة الصبغة التنمية Fastidious heterotrophs تحتاج إلى بيئات أغنى غذائياً enriched
مثل آجار الدم للحصول على العديد من عوامل النمو التي يحتاجها.

إن نمو أي كائن بكتيري يتوقف إذا لم تكن قيمة
pH للبيئة في حدود معينة . هذا النظم الإنزيمية في الخلية البكتيرية
تتأثر كثيراً بقيمة pH البيئة . وحيث أن معظم البكتيريا تنمو جيداً
على بيئات ذات الـ pH حول 7 pH
، أو أقل قليلاً فإن قيمة pH البيئة المحضرة مثل بيئة المرق المغذي يجب
أن يضبط على 6.8 pH. والكائنات الممرضة للإنسان والحيوان تفضل
بيئات ذات قيمة pH تميل إلى القلوية .