枯草芽孢杆菌的发酵学院：化工学院
专业：生物工程
班级：生物10-2
：霞
摘要
枯草芽孢杆菌是我国农业部允许作为饲料添加剂的15种菌种之一 ,其已被越来越多地制成饲用微生态制剂。因其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂，故具有广阔的发展前景，并已在畜牧业、饲料业广泛应用，显示巨大的社会效益和生态效益。通过摇床培养筛选出较适宜于枯草芽孢杆菌发酵的培养基配方，发酵培养基配方确定后，在摇床条件下，通过对温度、初始ｐＨ值、初始接种量、装液量、摇床转速等发酵条件的摸索，确定最佳发酵条件。在摇瓶条件下优化发酵培养基和发酵工艺后，采用发酵罐进行发酵培养，对枯草芽孢杆菌在液体发酵过程中的菌体数量、ｐＨ值、总糖含量和总氮含量四个因素随时间的变化进行了观察。
枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些物质对致病菌或源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道pH值，间接抑制其它致病菌生长。枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体的消化酶类一同发挥作用，能合成维生素
B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素，提高动物体干扰素和巨噬细胞的活性，在饲料中应用广泛。它还可以用来改善水质，应用在污水处理和环境保护中。和其它微生物混合使用，还可以用于生物肥料和土地改良等
关键词：枯草芽孢杆菌生长发酵活菌数
第一章材料与方法
1.1材料
1.1.1 菌种
枯草芽孢杆菌
1.1.2 培养基
（1）LB培养基：蛋白胨10g，酵母膏5g，NaCl10g，蒸馏水1000ml，pH为7，（可溶性淀粉20g）琼脂20g。
（2）筛选用培养基：含有2%可溶性淀粉的LB培养基。
（3）种子培养基：豆饼粉4%，玉米粉3%，Na2HPO40.8%，(NH4)2SO40.4%，NH4Cl0.15%，H2O。
（4）发酵培养基：豆饼粉5.6%，玉米粉7.2%，Na2HPO40.8%，(NH4)2SO40.4%，NH4Cl0.13%，CaCl20.13%，α—淀粉酶50g。
1.1.3 主要试剂
蔗糖、葡萄糖、淀粉、玉米淀粉、麦芽糖、酵母浸出物、胰蛋白胨、牛肉膏、尿素、氯化铵、硫酸锰、硫酸镁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸亚铁、氯化钠和氯化钙。
1.1.4 仪器设备
控温摇床、高压蒸气灭菌锅、电子天平、pH测定仪、无菌操作台和紫外分光光度计。
1.2方法
1.2.1 培养基的制备
(1)称量
按培养基配比依次准确地称取酵母膏、NaCl、蛋白胨放入烧杯中，并在烧杯中加入少量蒸馏水。注：酵母膏常用玻棒挑取，放在小烧杯或表面皿中称量，用热水溶化后倒入烧杯，也可放在称量纸上，称量后直接放入水中，这时如稍微加热，酵母膏便会与称量纸分离，然后立即取出纸片。
(2)溶化
可溶性淀粉溶液的配制方法：将所需克数的可溶性淀粉放入一个小烧杯中，加入少量蒸馏水，搅拌成糊状，然后将糊状溶液均匀倒入少于培养基总体积的沸水中，一边搅拌一边加热，待其溶化成透明状后继续在电炉上加热5分即制成可溶性淀粉溶液。
如果配制固体培养基时，将已准备好的可溶性淀粉溶液倒入烧杯中，将称好的琼脂放入已溶的药品中，再加热溶化，补水到所需的总体积。在制备用三角瓶盛固体培养基时，一般也可先将一定量的液体培养基分装于三角瓶中，然后按2%的量将琼脂直接分别加入各三角瓶中，不必加热溶化，而是灭菌和加热溶化同步进行，节省时间。
在琼脂溶化过程中，应控制火力，以免培养基因沸腾而溢出容器。同时，需不断搅拌，以防琼脂糊底烧焦。配制培养基时，不能用铜或铁锅加热溶化，以免离子进入培养基中，影响细菌生长。
(3)调pH
培养基配好以后，先用精密pH试纸测量培养基的原始pH，如果偏酸，用滴管向培养基中逐滴加1mol/LNaOH，边加边搅拌，并随时用pH试纸测其pH，直到pH达7为止；反之，用1mol/LHCl进行调节。
对于有些要求pH较精细的微生物，其pH的调节可用酸度计进行。
注意：pH不要调过头，以避免回调而影响培养基各离子的浓度，配制pH低的琼脂培养基时，若预先调好pH并在高压蒸汽下灭菌，则琼脂因水解不能凝固，因此应将培养基的成分和琼脂分开灭菌后再混合，或在中性pH条件下灭菌，再调整pH。
(4)分装
按照实验要求，可将配置的培养基分装入试管或三角瓶中。
液体分装：分装的高度以试管高度的1/4左右为宜；分装三角瓶的量则根据需要而定，一般以不超过三角瓶的一半为宜。
固体分装：分装于试管中的应不超过试管的1/5，灭菌后制成斜面；分装三角瓶的量以不超过一半为宜。
(5)加塞
培养基分装完毕后，在试管口上塞上棉塞，以阻止外界微生物进入培养基而造成污染，并保证有良好的通气性能。
(6)包扎
加塞后，将全部试管用麻绳捆好，再在棉塞外包一层牛皮纸，以防止灭菌时冷凝水润湿棉塞，外边再用一道麻绳扎好。用记号笔注明培养基名称，组别，配制日期。三角瓶加塞后，外包牛皮纸，用麻绳以活结扎好，使用时容易解开，同样注明。
(7)灭菌
将配置好且包扎完毕的固体、液体培养基及本实验涉及的试管、三角瓶等及400ml 纯水于高压灭菌器中以0.14Mpa ，121℃条件下高压蒸汽灭菌20分钟。
(8)斜面搁置
将培养基冷却至50℃左右时放置斜面，斜面在试管的1/2处为宜，待斜面凝固后，放置于冰箱中待用。
1.2.2菌种的筛选与保藏
(1)倒平板
将实验配制好的培养基加热溶化，待冷却至55—60℃时，倒平板9皿。
(2)稀释
用接种环取菌种，放入盛90ml 无菌水的三角瓶中，振摇。用一支1ml 无菌吸管吸取1ml 菌液加入盛有9ml 无菌水的大试管中充分混匀，然后用无菌吸管从此试管中吸取1ml 加入另一盛有9ml 无菌水的试管中，混合均匀，以此类推制成101-、102-、103-、104-、105-、106-不同稀释度的菌液。
(3)划线
将平板底面分别用记号笔写上104-、105-、106-三种稀释度（共三组）然后用接种环分别沾取浓度为104-、105-、106-稀释液并对号在相应平板上划线，室温下静止5—10min ，使菌液吸附进培养基。
(4)培养
将培养基平板倒置于37℃的培养箱中，培养2—3天，观察淀粉圈。对有淀
粉圈的菌落，测量淀粉圈的直径D ，菌落直径?，计算?D 的比值，可进行拍照，选择淀粉圈较大的菌落作为后续实验的菌种。
(5)接种
接种到斜面培养基中，标注上日期等信息。放入恒温培养箱中培养作为一级种子。
(6)保藏
斜面置于37℃的培养箱中，培养2—3天，观察菌种长势好坏，若菌种长势好则将其放入冰箱中保藏，若长势不好则需多次斜面转接。
1.2.3枯草芽孢杆菌生长曲线测定
(1)取12支无菌大试管，用记号笔分别标明培养时间即12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22和23h。
(2)接种
用1ml无菌吸管吸取2ml枯草芽孢杆菌培养液（培养10—12h）转入盛有100mlLB 液的三角瓶，混合均匀。
(3)培养
将已接种的三角瓶放置37℃振荡培养（振荡频率为100r/min）分别在培养
12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22和23h时，用无菌吸管吸取1ml菌液放入标有相应时间的无菌试管中，立即放入冰箱中储存，最后一同比浊测定光密度值。
(4)比浊测定
用无菌水作空白对照，选用660nm波长进行光电比浊测定，从早取出的培养液开始依次测定，对细胞密度大的培养液用无菌水适当稀释后，使其光密度值在
0.1—0.65之的生长情况。菌体进入对数生长期即可作为二级种子液用于分批培养发酵实验。
（测定PH值前，将待测定的培养液震荡，使细胞均匀分布）。
PH值测定结果
1.2.4菌种摇瓶培养
（1）称量根据需要量计算并依此称取豆饼粉、玉米粉、Na
2HPO
4
、(NH
4
)
2
SO
4
、
NH
4
Cl放入三角瓶中，配成200ml溶液。
（2）加塞包装。
（3）灭菌 0.14Mpa，121℃,20min。
（4）接种接种前一级种子需先放在恒温培养箱活化（37℃、12h），冷却后接种。
（5）培养放入气浴恒温振荡器中37℃,100r/min培养13h后，镜检，观察菌的生长情况。菌体进入对数生长期即可作为二级种子液用于分批培养发酵实验。
1.2.5产α—淀粉酶枯草芽孢杆菌分批培养发酵
（1）称量根据需要量计算并依次称量豆饼粉、玉米粉、Na
2HPO
4
、(NH
4
)
2
SO
4
、
NH
4Cl、CaCl
2
、α—淀粉酶，放入发酵罐中加入蒸馏水配制2.5L发酵液。
（2）灭菌 0.14Mpa，121℃,20min。
（3）接种
（4）启动发酵罐，调节发酵系数，开始发酵。
发酵参数：温度 37℃
转速 200r/min
通气量 1.33VVm（0—12h）
2.67VVm（12h—发酵结束）
pH值 6.5
（5）测PH值，绘制生长曲线，并进行镜检，观察菌体生长状况。（6）发酵结束，放罐。
第二章结果与分析
2.1菌种筛选及保藏
由于实验要筛选的菌种已经很纯了，所以此次实验所提到的“筛选”，是要筛选出有活力的、生长状态良好的纯种枯草芽孢杆菌。通过加入少量的可溶性淀粉酶，可以使菌种进行选择性培养，这样筛选出来的菌株可以更好地产α—淀粉酶。筛选出来的菌种要进行保藏，此实验的保藏方法是放在冰箱中保藏。
2.2扩大培养
此次实验采用一次扩大培养，方法是摇瓶培养。扩大培养用的培养基与发酵培养基相似。在气浴恒温振荡器中，发现摇瓶中变浑浊，而且表面有很多气泡，这说明菌体开始生长了。培养特定时间后，生长出来的菌种就可以用于发酵了。
2.3发酵
发酵采用的方式是分批培养发酵，在一切做好准备后，进行无菌操作，把菌体放入发酵罐中进行发酵。整个过程都是需要时刻进行调节的，主要的调节项目为温度、pH值，因为菌体在生长的各个阶段，温度和pH都有所变化，而想要生产出产品，就要控制好这两个参数。温度控制主要通过加冷却水来进行，但要注意适量，不能太过。pH值的控制主要通过加氨水来调节，因为随着菌体生长和产物产生，环境pH值会不断下降呈酸性，所以要不断加氨水来控制。
第三章结论
枯草芽孢杆菌在培养过程中，由于培养条件掌握不好，常出现活菌数量低，芽孢形成率低等问题。本研究通过一系列单因素实验,确定了枯草芽孢杆菌的最佳发酵条件。通过对枯草芽孢杆菌进行筛选、扩大培养和发酵的控制，很好的了解了生物产品生产的中游部分的各个步骤，初步学习了这几部分的主要注意事项，尤其对发酵有了一个初步的认识，学会了控制发酵的相关参数。通过测量PH值，也了解了菌体的生长趋势。培养基优化方法多是在单因素水平试验的基础上进行正交实验设计或是在正交试验基础上应用均匀设计理论，或者采用通用旋转组合设计，均能对培养基优化取得较好的效果。在工业化生产中，还需要对接种量、pH、温度、转速、通风比、溶氧、以及消泡剂用量等一系列因素进行严格控制，才能保证枯草芽孢杆菌发酵活菌数达到最高、发酵效果最好、在动物饲料里的添加效果最理想。
第四章参考文献
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课程设计 姓名： 学院：生命科学学院 系别：生物工程 班级： 学号： 指导教师： 日期：2011年4 月 19日～5月31日
在畜禽养殖中使用益生菌不仅可避免长期使用抗生素所引起的肠道微生态平衡被破坏、产生耐药性及药物残留等问题 ,还能提高动物的生产性能和免疫力。枯草芽孢杆菌能改善肠道微生态环境 ,促进动物生长和提高抗病力 ,而且分泌各种消化酶类 (如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等 ) ,促进养分的消化、吸收 ,更重要的是枯草芽孢杆菌在不利环境条件下能形成芽孢 ,在饲料制粒、贮存及胃酸环境中仍能保持较高活性。因此 ,枯草芽孢杆菌比其他有益微生物有着更多的优点而得到广泛的研究和应用。试验选择在实际畜禽饲养生产中效果较好的 1株枯草芽孢杆菌 - MBS为研究对象 ,对其成长条件及培养基成分进行优化 ,为标准化生产提供依据。 利用实验获得的最优条件依次在摇瓶中及一级种子罐中扩大培养，发酵罐中扩大培养以获得所需菌体。所得菌体经过进一步的加工处理得到菌剂等产物，以获得经济效益。 本设计为单批次液体发酵1吨枯草芽孢杆菌-MBS的发酵工艺设计，通过设计得出实际生产所需的设备及其规格要求，各理论的配比系数等参数，旨在应用到实际生产当中去。
设计任务书 (3) 1 设计题目：单批次液体发酵1吨枯草芽孢杆菌-MBS的发酵工艺设计 (3) 2 基本工艺流程： (3) 3 设计依据： (3) 4 设计结果： (3) 设计正文 (3) 1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.1生理特性 (3) 1.2作用机理 (3) 1.3应用范围 (3) 2设计依据 (4) 2.1基本发酵工艺流程 (4) 2.2总体发酵规模 (4) 2.3发酵工艺设计理论参数与及工艺环节参数的选择原则 (4) 3 发酵工艺流程与设备流程设计 (5) 3.1工艺环节参数推算过程 (5) 3.1.1接种量及装液系数 (5) 3.2工艺流程简图 (5) 3.3设备选型推算过程 (5) 3.3.1种子罐及发酵罐 (5) 3.3.2蒸汽发生器 (6) 3.3.3空气压缩机 (6) 3.3.4冷冻干燥机 (6) 3.4实际设计的发酵工艺参数汇总表1 (6) 3.5实际确定的发酵设备选型推算结果参数汇总表2 (6) 3.6设备流程简图 (6) 4 发酵最优条件简述 (7) 5 设备汇总图表 (8) 5.1 (8) 5.2 (8) 6 参考文献 (9)
浅谈枯草芽孢杆菌 1. 抗生作用 抗生作用是指拈抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和代谢产生抑制作用，从而来影响病原微生物的生存和活动。近半个世纪以来，人们从枯草芽孢杆菌不同菌株的代谢产物中分离纯化了多种有效的抗菌物质。 2 溶菌作用 枯草芽孢杆菌的溶菌作用主要表现在是通过吸附在病原菌的菌丝上，并随着菌丝生长而生长，而后产生溶菌物质造成原生质泄露使得菌丝体断裂；或者是产生抗菌物质通过溶解病原菌孢子的细胞壁或细胞膜，致使细胞壁穿孔、畸形等现象从而抑制孢子萌发。 3 诱导植物产生抗性及促进植物生长 诱导植物产生抗性作用是指枯草芽孢杆菌不但能够抑制植
物病原菌，而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。什么是PGPR国际上把土壤中能促进植物生长的根际自生细菌通称为植物促生根圈细菌(Plant growth promoting rhizobaceria)，简称为PGPR。 其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。 4保护环境。 枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时，能够在作物根际或体内定殖，并起到特定肥料效应。目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。
5 枯草芽孢杆菌对土壤中的菲与苯并芘的吸附及生物降解功能 土壤与其相连的水环境称为土壤-水环境系统，其中存在着大量的土壤固有微生物，并在表面存在生物膜，因为生物膜形成了隔离层，有机污染物在接触到支撑生物膜的固体基底之前，必须首先到达并且穿过这个隔离层，这样就强烈地改变矿物颗粒或基底的吸附行为，对吸附作用有重要的影响，近年的研究表明，由于受污染影响，导致土壤中含有多环芳烃（PAHs），沉积物中PAHs主要为原油污染以及工业或民用煤不完全燃烧所致，枯草芽孢杆菌对菲与苯并芘的吸附及生物降解研究，研究表明以枯草芽孢杆菌为接种微生物，对菲与苯并芘都可进行吸附或生物降解，48h液相PAHs浓度达到平衡时，微生物对菲消除了98％，对苯并芘消除85％；接种的样品48h吸附等温线均呈线形，能较好地符合线性方程；在接种微生物情况下，沉积物与土壤对菲和苯并芘吸附特征均发生较大变化，对菲的吸附量增大约35倍，而对苯并芘的吸附量却降低了2／3左右；未接种微生物的土壤和沉积物对菲解吸率为20％，接种的样品组为2.9％，而对苯并芘的解吸结果与菲相反，未接种
地衣芽孢杆菌应用的研究进展-中国饲料
地衣芽孢杆菌的研究进展 山东宝来利来生物工程股份有限公司张菊*李 金敏张志焱李伟谷巍 摘要:地衣芽孢杆菌是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。近年来，国内外对于地农芽孢杆菌各方面应用的研究日益增多,主要对地衣芽孢杆菌的作用机理、饲料生产和环境防治中的应用做一综述。 关键词：地衣芽孢杆菌；作用机制；饲料；环境防治 Research Advances of Bacillus licheniformis Abstract: Bacillus licheniformis is one of more application potential in Bacillus strains. In recent years, all aspects of application to Bacillus are increasing. It was reviewed about main mechanism of action, feed production and environmental control applications of Bacillus licheniformis. Keywords: Bacillus licheniformis; mechanism; feed; environmental prevention 抗生素滥用引起的畜禽耐药性问题和食品安全问题日益严重，寻找安全可靠的抗生素替代
品成为人们关注的焦点。微生态制剂因其安全、无毒副作用及不污染环境等优点受到人们的关注，其中的有益菌能刺激肠道免疫器官生长发育，提高抗体水平，促进动物的生长，增加养殖效益。地衣芽孢杆菌是目前具有应用潜力的菌种之一，本文就地衣芽孢杆菌的作用机理、畜牧生产和环境防治中的应用做一综述。 1. 地衣芽孢杆菌的生物学特性 地衣芽孢杆菌为中生芽孢的革兰氏阳性需氧菌，它的最适生长温度大约为50℃，但也能在更高的温度下存活。酶分泌的最适温度为37℃。它可能以孢子形式存在，从而抵抗恶劣的环境；在良好环境下，则可以生长态存在。地衣芽孢杆菌是我国农业部2003年3l8号公告批准使用的饲料级菌株之一。与传统的益生菌、双歧杆菌和乳酸菌相比，地衣芽孢杆菌的活菌成份是芽孢休眠体，并具有耐高温、耐干燥、耐酸性、耐胆盐和人工胃液等特点（刘燕等，2002；全艳玲，2002）。 2. 地衣芽孢杆菌作用机制研究 地衣芽孢杆菌在医药和畜牧养殖方面具有较高的应用价值。具有调节动物微生态平衡，促
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微生物技术综合实验 年级：13级生物工程（专升本）班级：2013011201 学号：1301014026 姓名：徐红贞 指导老师：刘凤霞教授 日期：二零一三十月五号
目录 1实验目的及原理 (1) 1.1实验目的 (1) 1.2实验原理 (1) 2实验材料 (1) 2.1实验仪器 (1) 2.2实验试剂 (1) 2.3培养基 (2) 2.3.1 生长培养基 (2) 2.3.2鉴定培养基 (2) 2.3.3摇瓶培养基 (2) 3试验方法 (2) 3.1仪器的准备 (2) 3.2培养基的配置 (2) 3.3初步筛选及鉴定 (2) 3.3.1采集土样 (3) 3.3.2富集培养 (3) 3.3.3稀释分离、纯化 (3) 3.3.4初筛 (3) 3.4复筛及鉴定 (4) 3.4.1革兰染色 (4) 3.5酶活力的测定 (4) 3.5.1摇瓶培养 (4) 3.5.2酶液稀释 (4) 3.5.3酶液测定 (4) 4结果分析 (5) 4.1平板涂布分离 (5) 4.2平板划线分离 (5) 4.3初筛 (5) 4.4复筛 (5) 4.5摇瓶培养 (6) 4.6酶活力测定 (6) 5参考资料 (7) 6附录 (8)
微生物上游技术综合实验 枯草芽孢杆菌的分离、纯化、筛选及鉴定 1.实验目的及原理 1.1实验目的 （1）学习从土壤中分离、纯化枯草芽孢杆菌的原理和方法。 （2）学习掌握枯草芽孢杆菌的鉴定方法。 （3）掌握微生物的摇瓶培养方法及淀粉酶活力的测定的原理和方法。 （4）培养学生综合应用微生物实验方法的能力。 （5）培养学生自行设计实验流程、综合分析问题解决问题和判断实验结果的能力。 1.2实验原理 选择合适与待分离微生物的生长条件，如营养成分、酸碱度、温度和氧等要求，或加入某种抑制剂造成只利于该微生物生长，而抑制其他微生物的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。 将土壤稀释液倒在不同类型的培养基平板上，在适宜的环境中培养几天，细菌或是其他的微生物便能在平板上生长繁殖，形成菌落。将初次筛选得到的微生物接到淀粉培养基上培养，因为只有能够产生淀粉酶的细菌才能够利用培养基中的淀粉成分来完成自身的生命活动，才能够生存。故在淀粉部分不显现蓝色，出现透明圈，可以通过透明圈的大小来初步判断培养物中是否有产淀粉酶微生物及产淀粉酶的能力。 2. 实验材料 2.1实验仪器 无菌玻璃涂棒无菌移液管接种环无菌培养皿土样电子天平三角瓶烧杯试管酒精灯擦镜纸载玻片吸水纸恒温摇床恒温培养箱高压蒸汽灭菌锅玻璃珠显微镜无菌铲胶头滴管记号笔试管架棉塞牛皮纸报纸细绳无菌纸袋电炉搪瓷缸分光光度计恒温水浴锅白瓷皿等。 2.2 实验试剂 ○1碘液储备液：称取22.0g碘化钾溶于约300mL水中，加入11.0g碘，搅拌溶液，移入500mL容量瓶，用水定容，贮于棕色瓶中备用（每月配制一次）。 ○2碘液使用液：称取20.0g碘化钾，溶于约300mL水中，移入500mL容量瓶中，
地衣芽孢杆菌的研究进展 应用生物科学一班，卜亚平，01142102 摘要：地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。 关键词：地衣芽孢杆菌，作用机理，饲料，医药，环境污染，病虫害防治。 地衣芽孢杆菌为中生芽孢的革兰氏阳性需氧菌，是芽孢杆菌中目前较具有应用潜力的菌种之一，具有调节动物微生态平衡，促进肠道有益菌生长，降低病原菌的数量，增加动物机体的抗病力，提高机体的免疫功能。在自然界分布非常广泛, 生理特性丰富多样 , 是土壤和植物微生态优势种群之一。它可产生多种抗生素, 包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类、氨基酸类、核酸类物质, 对多种动、植物及人类病原菌起到很好的抑制作用。而且芽孢杆菌还具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性[ 1] 。因此, 芽孢杆菌被广泛应用于医药、农药、食品、饲料加工、环境污染治理等各个行业。本文就地衣芽孢杆菌在作用机理，饲料中应用，医药研究，环境污染防治研究，病虫害防治研究方面做一综述。 地衣芽孢杆菌( Bacillus licheniformis) 是芽孢杆菌中较具应用潜力的菌种之一。近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。在医药、饲料加工、农药等行业 , 取得了较好的研究成果。根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌 T1 菌株的术, 改变地衣芽孢杆菌 NCIB8061 a- 淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。 1地衣芽孢杆菌的生物学特性 地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌，属于益生菌。细胞形态排列呈杆状，单生，细胞内无聚PHB颗粒芽孢形态，产生近中生的椭圆形芽孢，孢囊稍膨大；在肉质培养基上菌落为扁平，边缘不整齐，白色，表面皱褶，24小时后菌落直径3mm，适生长温度大约为 50℃但也能在更高的温度下存活。酶分泌的最适温度为37℃。可能以孢子形式存在，从而抵抗恶劣的环境；在良好环境下，则可以生长态存
枯草芽孢杆菌发酵培养基优化 作者姓名 专业 指导教师姓名 专业技术职务
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.2枯草芽孢杆菌的应用 (3) 1.2.1枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用 (3) 1.2.2枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用 (3) 1.2.3枯草芽孢杆菌在微生物添加剂领域中的应用 (4) 1.2.4 枯草芽孢杆菌在医药方面的应用 (4) 1.2.5 枯草芽孢杆菌在水产中的应用 (4) 1.2.6枯草芽孢杆菌是微生物学与分子生物学研究的良好试验材 料 (5) 1.2.7枯草芽孢杆菌在环境保护方面的应用 (5) 1.3 国内外的研究现状与发展趋势 (6) 1.4研究的思路、目的及意义 (7) 第二章材料与方法 (7) 2.1实验材料 (7) 2.1.1 菌株鉴定 (7) 2.1.2 培养基 (7)
2.1.3 主要设备 (8) 2.2 培养基的优化 (9) 2.2.1 培养方法 (9) 2.2.2实验流程 (9) 2.2.3实验方法 (10) 2.2.4正交试验 (11) 第三章结果和分析 (11) 3.1 鉴定结果如下 (11) 3.2 枯草芽孢杆菌最优化培养基正交实验结果 (16) 3.3 pH变化曲线（以G18为例） (19) 3.4 实验总结 (25) 致谢 (27)
摘要 枯草芽孢杆菌是主要的饲用益生菌菌株，本论文以两株枯草芽孢杆菌G18和G21培养的延滞期和倍增时间为评价指标，通过三角瓶摇床培养，进行了两因素三水平的正交试验，对发酵培养基主要组分进行了优化，豆粕处理的蛋白酶加量2u/g 豆粕、5u/g豆粕、10u/g豆粕和玉米浆添加量0.5%、1.0% 、1.5% 做两个因素三水平的正交实验，研究表明：G18最佳培养基是：葡萄糖0.5%，淀粉3%，豆粕3%，玉米浆1.0%，破壁酵母0.5%，磷酸氢二钠0.2%，硫酸镁0.1%，硫酸锰0.01%，普通a淀粉酶2u/g淀粉，蛋白酶添加量10u/g豆粕。G21的最佳培养基是：葡萄糖0.5%，淀粉3%，豆粕3%，玉米浆1.5%，破壁酵母0.5%，磷酸氢二钠0.2%，硫酸镁0.1%，硫酸锰0.01%，普通a淀粉酶2u/g淀粉，蛋白酶添加量5u/g豆粕。[关键词] 枯草芽孢杆菌培养基优化正交试验
地衣芽孢杆菌发酵豆粕的工艺优化及其应用凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）病毒性疾病频发,严重影响了对虾养殖业在世界各地的发展。水产养殖业如今正遭受着水生动物病害带来的巨大损失,在一系列养殖水生动物病害的防治方法中,益生菌已取得广泛的应用。 基于本实验室的前期菌种筛选工作,得到了一株分离自凡纳滨对虾消化道的地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）,编号LV005,该菌株添加到对虾饲料中能有效提高对虾抗WSSV感染能力。豆粕经微生物发酵后其营养价值得到提高,可作为饲料当中鱼粉的替代物。 益生菌发酵豆粕可作为一种经济、实用、高效的新型益生菌饲料添加技术。本文对该株地衣芽孢杆菌发酵豆粕的工艺进行了优化,并考察了发酵豆粕在对虾养殖中的应用前景,主要包括以下研究内容:1豆粕实验室小试发酵工艺优化对 地衣芽孢杆菌LV005的豆粕固态发酵实验室小试工艺中豆粕的粒度和容器内堆料条件进行初步优化。 比较不同混匀方式对发酵豆粕中菌量计数的影响;比较不同发酵容器,豆粕粒径,堆料厚度对发酵豆粕菌浓度的影响。得到最佳条件:发酵后豆粕在PBS震荡1min能最大程度地释放其中的细菌以便后续计数;以4层报纸封口的50 ml离心管为发酵容器,采用经80目筛孔的豆粕颗粒和1.5 cm堆料厚度能获得最优的实验室小试发酵效果,豆粕菌浓度可达1.65×1010—1.76× 1010 cfu/g。 本研究为发酵豆粕实验室小试方法提供了技术支持。2地衣芽孢杆菌发酵豆粕条件的优化通过单因素实验和响应面实验对地衣芽孢杆菌LV005的固态发酵豆粕条件进行优化,得到最佳发酵条件:料水比1:0.8、浸泡水盐度0、发酵温度
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510320760.5(22)申请日 2015.06.11 C12N 1/20(2006.01)C12R 1/125(2006.01) (71)申请人山东西王糖业有限公司 地址256209 山东省滨州市邹平县韩店镇驻 地西王工业园电厂路南侧(72)发明人王棣 王居亮 李伟 杨荣玉 唐海静 夏颖颖(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人宋玉霞(54)发明名称 一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法(57)摘要 本发明提供一种以玉米淀粉生产过程中的副产品玉米粗蛋白粉为原料生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产方法，采用本方法在不添加其它碳源和氮源的条件下，单纯以玉米粗蛋白粉为营养源经过固态培养可以生产出活菌数为3000亿-5000亿/g 的枯草芽孢杆菌微生态制剂。生产过程不需要通压缩空气，不产生任何废水废气。减少了枯草芽孢杆菌微生态制剂的生产成本。且所得产品以玉米纤维低聚糖为载体具有益生元的功能提高了产品质量。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号CN 104988088 A (43)申请公布日2015.10.21 C N 104988088 A
1.一种用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，步骤如下： (1)取玉米粗蛋白粉移入固体发酵罐中，加水调到料水比为1：0.7-0.9，加氧化钙调pH 到6.0-7.0； (2)打开循环水使固体发酵罐温度上升到80-90℃后，通入蒸汽消毒30分钟； (3)待原料冷却到40℃-44℃后，加入物料干基重量1/9-1/10培养15h以后的种子液，固含量为5％； (4)维持30-40℃培养50-60h，24h后每隔6h搅拌一次物料； (5)培养到50-60h后，物料明显粘湿，有较浓的枯草芽孢杆菌特有气味，升温到44-56℃继续培养12-22h； (6)共计培养72h后移出物料，65-80℃烘干物料； (7)烘干物料水份到小于6％后，粉碎物料； (8)将粉碎的物料进行包装，取样检测产品质量。 2.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，料水比是指：物料干基质量即无水的物料质量。 3.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的种子液为将枯草芽孢杆菌菌种在液体培养基中通气搅拌培养15小时以后的液体培养基和菌种的混合物，所述的液体培养基为：葡萄糖5％w/w，玉米浆10％w/w,硫酸镁0.03％w/w,碳酸钙调pH到7.0，其余为黄河水，所述的玉米浆干基含量为26％。 4.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，维持温度为33-38℃。 5.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，升温到45-50℃。 6.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，所述的步骤(4)(5)中，发酵过程罐体与空气相通，有空气过滤器装置过滤掉空气中的杂菌。 7.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，得到的枯草芽孢杆菌微生态制剂，活菌数3000-5000亿/g。 8.根据权利要求1所述的用玉米粗蛋白粉生产枯草芽孢杆菌微生态制剂的方法，其特征在于，采用的玉米粗蛋白粉的情况见表1， 表1 玉米粗蛋白粉指标 蛋白质％脂肪％纤维质％淀粉％灰分％木质素％水份％玉米皮1125412 2.612 粗蛋白10 2.41250 4.6—10 胚芽粕1825314 2.3— 。
山东大学实验报告2012年 12 月 4日 姓名系年级 2011级生科2班组别四 科目微生物学实验题目微生物的生理生化反应 微生物的生理生化反应 一、【实验目的】 1. 证明不同微生物对各种有机大分子物质的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。 2.掌握进行微生物大分子物质水解试验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠细菌坚定中的重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5. 了解吲哚和甲基红试验的原理以及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、【实验仪器与试剂】 菌种：枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌培养基：培养基：固体淀粉培养基、固体油脂培养基（大分子水解试验）；葡萄糖发酵培养基、乳糖发酵培养基（内装有倒置的德汉氏小管）（糖发酵试验）；蛋白胨水培养基（吲哚试验）；葡萄 糖蛋白胨水培养基； 试剂：卢戈氏碘液、乙醚、吲哚试剂、甲基红试剂、蒸馏水、 仪器：酒精灯、接种针、培养皿、试管、试管架、烧杯、量筒、德汉氏小管 三、【实验原理】 1.在所有生活细胞中存在的全部生物化学反应称之为代谢，代谢过程主要是酶促反应过程，由于各种 微生物具有不同的酶系统，所以他们能利用的底物不同，或虽利用相同的底物但产生的代谢产物却不同，因此可以利用各种生理生化反应来鉴别不同的细菌，尤其是在肠杆菌科细菌的鉴定中，生理生化试验占有重要的地位。 2.淀粉的水解：由于微生物对淀粉这种大分子物质不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质 分解才能被微生物吸收利用.胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大的物质为较小的化合物,使其能被运输至细胞内.如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精,双糖和单糖；而淀粉遇碘液会产生蓝色，因此能分泌胞外淀粉酶的微生物，则能利用其周围的淀粉，在淀粉培养基上培养用碘处理其菌落周围不呈蓝色，而是无色透明圈，据此可分辨微生物能否产生淀粉酶。 3.油脂的水解：在油脂培养基上接种细菌，培养一段时间后观察菌苔的颜色，若出现红色斑点，则说 明此中菌可产生分解油脂的酶。 4.糖发酵试验：糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应,在肠道细菌的鉴定上尤为重要.绝大多数 细菌都能利用糖类作为碳源和能源,但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异.有些细菌能分解某种糖产生有机酸(如乳酸,醋酸,丙酸等)和气体(如氢气,甲烷,二氧化碳等);有些细菌只产酸不产气. 例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气。产酸后再加入溴甲酚指示剂后会使溶液呈黄色，且德汉氏小管中会收集到一部分气体。若细菌不能使糖产酸产气，则最后溶液为指示剂的紫色，且德汉氏小管中无气体。 5.IMVC实验主要用于快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌。 （1）吲哚试验：是用来检测吲哚的产生，在蛋白胨培养基中，若细菌能产生色氨酸酶，则可将蛋白胨中的色氨酸分解为丙酮酸和吲哚，吲哚与对二甲基苯甲醛反应生成玫瑰色的玫瑰吲哚。但并 非所有的微生物都具有分解色氨酸产生吲哚的能力，所以吲哚实验可以作为一个生物化学检测
开题报告 生物工程 地衣芽孢杆菌变异株发酵工艺研究 一、选题的背景与意义 地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)属硬壁菌门（Firmicutes）、杆菌纲（Bacilli）、芽孢杆菌科（Bacillaceae）、芽孢杆菌属（Bacillus）。由于地衣芽孢杆菌安全性高、生长快速、抗逆性强、有高效的产酶能力、在较高温度下仍可存活等特点而被人们所广泛应用。近年来, 国内外对于地衣芽孢杆菌各方面应用的报道日益增多。在发酵产酶、医药、饲料加工、农药等行业, 取得了较好的研究成果。根据文献显示, 关于地衣芽孢杆菌的专利有: 用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌T1菌株的构建及其粗酶提取物的发酵生产; 利用基因突变技术, 改变地衣芽孢杆菌NCIB8061 a-淀粉酶的耐温性和耐酸性酶的性质等。 本实验室在经60Co照射后的东海香参中分离得到一株能高效分解东海香参的菌株A，对该菌进行形态学特征、生理生化指标、16S rDNA和MIDI全自动微生物鉴定等发现其为地衣芽孢杆菌。该菌株为突变株，因此对其在医药和产酶等功能方面的研究具有重大的意义。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题 （一）基本内容： 1.碳源种类对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 2.碳源量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 3.氮源种类对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 4.氮源量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 5.金属离子对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 6.初始PH值对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 7.接种量对地衣芽孢杆菌产蛋白酶发酵的影响 （二）拟解决的主要问题： 浒苔水解最佳条件摸索，检测指标的选择将成为主要问题 三、研究的方法与技术路线： （一）实验安排 以碳源种类、碳源量、氮源种类、氮源量、金属离子、初始Ph值、接种量为变量进行单
枯草芽孢杆菌发酵过程控制及最优碳源筛选 ========= （+++++农业与生物技术学院++ 111111） 摘要：本实验通过福林试剂法检测枯草芽孢杆菌中碱性蛋白酶的活性，旨在筛选出培养枯草芽孢杆菌时的最优碳源和掌握培养枯草芽孢杆菌基本的发酵过程控制，为今后进一步提高枯草芽孢杆菌产碱性蛋白酶提供可靠地参考数据。 关键词：酶活、最优碳源、碱性蛋白酶。 引言：碱性蛋白酶是指在pH值为碱性的条件下水解蛋白质肽键的酶类,其最适pH值一般为9～11,属内肽酶中的丝氨酸蛋白水解酶类,除可催化蛋白质水解为氨基酸外,在有机溶剂中还可催化多肽的合成[1]。它在商业中的巨大应用前景及在基础研究中的重要作用,吸引着国际国内的许多公司及研究单位竞相对其进行多方面的研究[2]。微生物蛋白酶均为胞外酶,与动、植物源蛋白酶相比具有下游技术处理相对简单、价格低廉、来源广、菌体易于培养、产量高、高产菌株选育简单、快速、具有动植物蛋白酶所具有的全部特性,同时易于实现工业化生产[3]。而且碱性蛋白酶比中性蛋白酶具有更强的水解能力和耐碱能力,有较大耐热性且有一定的酯酶活力[4]。枯草芽孢杆菌是生产碱性蛋白酶的传统菌株,具有产蛋白酶量大,耐高温、高碱等特点,因此对枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶的研究成为蛋白酶研究的热点[5]。我国研究和生产的碱性蛋白酶的活力水平虽然不断提高,但大多数采用进口的碱性蛋白酶制剂,并且大规模工业生产中用的碱性蛋白酶还是主要依赖进口
[6]。本实验通过碳源优化枯草芽孢杆菌发酵培养基和探究培养枯草芽孢杆菌基本的发酵过程控制,以期进一步提高枯草芽孢杆菌所产碱性蛋白酶粗酶的活力。 1.材料与方法 1.1菌株：枯草芽孢杆菌 1.2材料与试剂 酪氨酸、福林试剂、三氯乙酸、无水碳酸钠、干酪素、氯化钙、酵母浸粉、柠檬酸钠、磷酸氢二钾、蛋白胨 1.3仪器与设备 恒温水浴锅、分光光度计、高速离心机、摇床、超净工作台、15L 发酵罐、PHS-25型酸度计、振荡培养箱、压力灭菌锅。 1.4 培养基 种子培养基(g/L)：胰蛋白栋5g/L、葡萄糖10g/L、酵母浸粉5g/L、K2HPO4 18g/L ,pH 值自然，121℃蒸气灭菌20min； 发酵培养基(g/L)：酵母浸粉10 g/L、糊精100 g/L、柠檬酸钠3 g/L、蔗糖20 g/L 、K2HPO4 18g/L 、CaCl2 3 g/L, pH 值自然，115℃与发酵罐一起进行实消，20min。 1.5方法 1.5.1 不同碳源对枯草芽孢杆菌的影响 1.5.1.1配制培养基（20mL/150mL） 准确秤取0.2g酵母浸粉、0.06g柠檬酸钠、0.2g磷酸氢二钾、0.06g 氯化钙5份分别加入0.6g蔗糖、0.6g麦芽糖、0.6g葡萄糖、1.1g乳
山东大学实验报告2017年12月4日 ___________________________ 科目：微生物学实验题目：微生物鉴定常用的生理生化试验姓名：丁志康 一、目的要求 1.证明不同微生物对各种有机大分子的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的 酶系统。 2.掌握进行微生物大分子水解试验的原理和方法。 3.了解糖发酵的原理和在肠道细菌鉴定中的重要作用。 4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。 5.了解IMViC反应的原理及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。 二、基本原理 1、生物对大分子的淀粉、蛋白质和脂肪不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质分解才能被微生物吸收利用。胞外酶只要为水解酶，通过加水裂解大的物质为较小的化合物，使其能被运输至细胞内。如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精、双糖和单糖；脂肪酶水解脂肪为甘油和脂肪酸；蛋白酶水解蛋白质为氨基酸等。这些过程均可通过观察细菌菌落周围的物质变化来证实；淀粉遇碘液会产生蓝色，但细菌水解淀粉的区域，用碘测定不在产生蓝色，表明细菌产生淀粉酶。脂肪水解后产生脂肪酸可改变培养基的pH，使pH降低，加入培养基的中性红指示剂会使培养基从淡红色变成深红色，说明胞外存在着脂肪酶。 2、糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应，在肠道细菌的鉴定上尤为重要。绝大多数细菌都能利用糖类作为碳源和能源，但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异。有些细菌能分解某种糖产生有机酸（如乳糖、醋酸、丙酸等）和气体（如氢气、甲烷、二氧化碳的等）；有些细菌只产酸不产气。例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气；伤寒杆菌分解葡萄糖产酸不产气，不能分解乳糖；普通变形杆菌分解葡萄糖产酸产气，不能分解乳糖。发酵培养基含有蛋白胨，指示剂（溴甲酚紫），倒置的德汉氏小管和不同的糖类。当发酵产酸时，溴甲酚紫指示剂可由紫色（pH6.8）变为黄色（pH5.2）。气体的产生可由倒置的德汉氏小管中有无气泡来证明。 3、IMViC反应是吲哚试验、甲基红试验、伏-普试验和柠檬酸试验4个试验的首字母缩写。这四个实验主要是用来快速鉴别大肠杆菌和产气杆菌，多用于水的细菌检查。 （1）吲哚试验：某些细菌有色氨酸酶，能分解蛋白胨中的色氨酸形成吲哚（靛基质），吲哚能与对二甲基氨基苯甲醛作用生成玫瑰吲哚而呈红色。 （2）甲基红试验：某些细菌在糖代谢过程中，分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进一步被分解成为甲酸、乙酸、琥珀酸等，使培养基pH下降至4.5以下，加入甲基红指示剂可呈红色。如细菌分解葡萄糖产酸量少，或产生的酸进一步转化为其他物质（如醇、醛、酮、气体和水），培养基pH在5.4以上，加入甲基红指示剂呈橘黄色。本试验常与V-P试验一起使用，因为前者呈阳性的细菌，后者通常为阴性。 （3）伏-普（二乙酰）试验：某些细菌能发生如下转换：葡萄糖→丙酮酸（脱羧）→乙酰甲基甲醇→2，3—丁烯二醇，在有碱存在时氧化成二乙酰，后者和胨中的胍基化合物起作用产生粉
枯草芽孢杆菌酶在发酵工艺上的应用 王伟王上俞志敏丛丽娜* （大连工业大学生物工程学院辽宁大连 116034） 摘要：枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是当今工业酶的主要生产菌种之一，由于其产酶量高、种类多、安全性好、环保等优点在现代发酵工业生产中被广泛应用，其发酵生产的酶在工业、医学、食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸、水产养殖等领域均发挥着十分重要的作用。 关键词：枯草芽孢杆菌；发酵；酶 B. subtilis enzyme used in the fermentation process WANG Wei WANG Shang YU Zhi-Min CONG Li-Na* (School of Biological Engineering,Dalian polytechnic University,Dalian,Liaoning 116034, China) Abstract:Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) is one of today's major producing strain of industrial enzymes,enzyme production because of its high volume,variety,safety, environmental protection,etc.are widely used in modern industrial production fermentation,fermentation enzymes produced in the fields of industry,medicine,food, feed,wash,textile,leather,paper,aquaculture and other have played a very important role. Keywords:Bacillus subtilis; fermentation; Enzyme 长期以来，枯草芽孢杆菌一直是工业微生物的主力军之一，它的使用可追溯到一千多年前，早在日本平安时代（794～1192年）日本人就已经利用枯草芽孢杆菌在大豆中采用固态发酵的方法生产他们的传统食品——纳豆，开创了利用枯草芽孢杆菌的历史[1]。由于其具有发酵周期短、产物丰富、可利用开发价值高以及作为食品药品安全性好等显著优点，使得它的应用一直延续至今，并在过去的一百多年中有了长足的进步。近年来，由于分子生物学的飞速发展，新的分子手段和技术的不断介入使得枯草芽孢杆菌的研究利用进入了新时期，在食品加工、农业生产、能源开发等方面不断地涌现新突破，在工业微生物中的地位不断得到
微生实验报告 姓名： xx 专业年级：2011级生物技术 学号：1032 实验二细菌的简单染色和革兰氏染色 一、实验目的 学习细菌的简单染色法和革兰氏染色法的实验原理和实验操作。 二、实验原理 用于生物染色的染料主要有碱性染料、酸性染料和中性染料三大类。碱性染料的离子带正电荷，能和带负电荷的物质结合。因细菌蛋白质等电点较低，当它生长于中性、碱性或弱酸性的溶液中时常带负电荷，所以通常采用碱性染料（如美蓝、结晶紫、碱性复红或孔雀绿等）使其着色。酸性染料的离子带负电何，能与带正电荷的物质结合。当细菌分解糖类产酸使培养基pH值下降时，细菌所带正电荷增加，因此易被伊红、酸性复红、或刚果红等酸性染料着色。中性染料是前两者的结合物，又称复合染料，如伊红美蓝、伊红天青等。 简单染色法是只用一种染料使细菌着色以显示其形态的方法，简单染色一般难于辨别细菌细胞的构造。 革兰氏染色法是1884年由丹麦病理学家C.Gram所创立的。革兰氏染色法可将所有的细菌区分为革兰氏阳性菌（G+）和革兰氏阴性菌（G—）两大类，是细菌学上最常用的鉴别染色法。该染色法之所以能将细菌分为G+菌和G—菌，是由这两类菌的细胞壁结构和成分的不同所决定的。G—菌的细胞壁中含有较多的易被乙醇溶解的类脂质，增加了细胞壁的通透性，使处染的结晶紫和碘的复合物易于渗出，结果细菌就被脱色，再经番红复染后就成红色。G+菌细胞壁中肽聚糖层厚且交联度高，类脂质含量少，经脱色剂处理后反而使肽聚糖层的孔
径缩小，通透性降低，草酸铵结晶紫与碘的复合物不易被脱掉，因此细菌仍保留处染时的紫色。 三、实验器材 1、菌种： 金色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌。 2、染色剂和试剂： 草酸铵结晶紫染液，卢哥氏碘液，95%酒精，番红复染液，复红染液，吕氏美蓝染液，显微镜擦拭液（乙醚： 乙醇=7:3），xx柏油。 3、器材： 废液缸，洗瓶，载玻片，接种环，酒精灯，擦镜纸，双层瓶，显微镜。 四、实验方法 （一）简单染色 1．涂片： 取干净载玻片一片，在载玻片的左右各加一滴生理盐水，按无菌操作法取菌涂片，左边涂金黄色葡萄球菌，右边涂大肠杆菌，做成浓菌悬液。再取干净载玻片一块将刚制成的金黄色葡萄球菌浓菌悬液挑1~2环涂在左边制成薄的涂片，将大肠杆菌的浓菌悬液取1~2环涂在右边制成薄涂片。亦可直接在载玻片上制薄的涂片，注意取菌不要太多。 2．晾干： 让涂片自然晾干。 3．固定：
个人收集整理仅供参考学习 枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌产酶分析 一、概述 1. 枯草芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属地一种.单个细胞0.7～0.8 ×2～3微米，着色均匀. 无荚膜，周生鞭毛，能运动.革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9 ×1.0～1.5 微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大.菌落表面粗糙不透明， 污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭.需氧菌.可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚.b5E2RGbCAP 有地菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶地重要生产菌；有地菌株具有强烈降解核苷酸地酶系，故常作选育核苷生产菌地亲株或制取5'-核苷酸酶地菌种.在遗传学研究中应用广泛，对此菌地嘌呤核苷酸地合成途径与其调节机制研究较清楚.广泛分布在土壤及腐败地有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名.p1EanqFDPw
2.地衣芽孢杆菌 地衣芽孢杆菌，种属芽孢杆菌科细菌为革兰氏阳性杆菌；细胞大小：0．8μm×（1．5～3．5）μm；细胞形态及特点：细胞形态和排列呈杆状、单生.细胞内无聚-β-羟基丁酸盐（PHB ）颗粒，产生近中生地椭圆状芽孢，孢囊稍膨大. 在肉汁培养基上地菌落为扁平、边缘不整齐、白色、表面粗糙皱褶，24h 后菌落直径为3mm.本菌有动力.可调整菌群失调达到治疗目地，可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌.能产生抗活性物质，并具有独特地生物夺氧作用机制，能抑制致病菌地生长繁 殖.DXDiTa9E3d 二、产酶地种类 1.枯草芽孢杆菌代谢产酶种类枯草芽孢杆菌产生多种酶和其他代谢产物，主要由以下几个方面：枯草芽孢杆菌菌体在生长过程中产生地枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质对致病菌或内源性感染地条件致病菌有明显地抑制作用；RTCrpUDGiT 枯草芽孢杆菌能迅速消耗消化道内环境中地游离氧，形成肠道低氧环境，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道PH 值，间接抑制其它致病菌地生长；5PCzVD7HxA 枯草芽孢杆菌能刺激动物免疫器官地生长发育，激活淋巴细胞，提高免疫球蛋白和抗体水平，增强细胞免疫和体液免疫功能，提高群体免疫力； jLBHrnAILg 枯草芽孢杆菌菌体能自身合成消化性酶类，如蛋白酶、淀粉酶、脂肪
枯草芽孢杆菌生产工艺-实验室操作 1. 培养基 1.1 种子培养基蛋白胨1 %，酵母浸出物0. 5 %，氯化钠1 % ，自然pH。 1.2 基础发酵培养基蔗糖1 %，蛋白胨1 %，磷酸氢二钠0. 2 %，磷酸二氢钠0. 2 %，pH 7. 0。 1.3 主要试剂 蔗糖、葡萄糖、淀粉、玉米淀粉、麦芽糖、酵母浸出物、胰蛋白胨、牛肉膏、尿素、氯化铵、硫酸锰、硫酸镁、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸亚铁、氯化钠和氯化钙。 1.4 仪器设备 控温摇床、高压蒸气灭菌锅、电子天平、pH 测定仪、无菌操作台和紫外分光光度计。 2.方法 2. 1培养方法 2. 1. 1菌种活化 将保存的菌种转接到斜面培养基，37 ℃培养24 h，备用。 2. 1. 2种子液的制备 取一环活化的菌种，接入装量为50 mL种子培养基的250mL三角瓶中，37℃，180 r/ min 培养18 h。 2. 1. 3摇瓶培养 分别取1 mL 种子液，接入盛有50 mL 发酵培养基的200 mL三角瓶中(接种量为2 % ，V/ V) 。置摇床中，30 ℃振荡培养12 h，转速为160 r/ min 3. 培养条件 3.1碳源 以葡萄糖、蔗糖和麦芽糖为碳源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于可溶性淀粉和玉米淀粉。最佳碳源是葡萄糖，其次是蔗糖。 3.2氮源 氮源为有机氮源时枯草芽孢杆菌的生长明显优于无机氮源。最适氮源是酵母浸出物，从发酵成本考虑，酵母浸出物、胰蛋白胨及氯化铵组成的复合氮源较合适。
4.发酵条件 4.1生长曲线 接种12 h后细菌数量开始减少，枯草芽孢杆菌进入生长衰亡期。因此，采用8～12 h 时的菌液作为菌种较合适，此时枯草芽孢杆菌为对数生长末期，既可保持高的细胞活力，又可获得尽可能多的细胞数。 4.2 初始PH 在初始pH 5. 5～8范围内枯草芽孢杆菌均可良好生长，pH 为6. 0 时生长最好，说明枯草芽孢杆菌对pH 的适应性较宽，但随pH 的增大，活菌数呈下降趋势。 4.3温度 枯草芽孢杆菌在25～40℃均可良好生长，其生长的最适温度为35℃。 4.4装液量及接种量 枯草芽孢杆菌为需养菌，在生长过程中需要大量的氧气，装液量不可过多，培养液与容器体积比可设定为2:25；接种量3 % (V/ V) 较适合其生长。 5.干燥方式 采用喷雾干燥和低温冷冻干燥。低温冷冻干燥更利于芽孢的形成，但其操作复杂、成本高，不利于规模化工业生产。而喷雾干燥同样可产生高芽孢率，且成本相对低，更适合工业生产。