土壤淀粉酶产生菌的分离纯化及相关性质测定
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产淀粉酶菌株的分离纯化一、实验目的1. 掌握产淀粉酶菌种的分离纯化的原理和方法技术;2. 巩固十倍稀释法。
二、实验原理土壤是微生物生活的大本营,是寻找有重要应用潜力的微生物主要的菌源。
因此本实验选择从土壤中分离出产淀粉酶菌种,再进行纯培养。
主要运用富集培养技术,稀释涂布平板法和平板划线分离法及无菌操作技术获得我们所需要的产淀粉酶菌种。
淀粉酶作用于淀粉时,打开了淀粉分子的糖苷键,从而使淀粉失去粘性,同时使其失去了与碘的显色反应能力,不再与碘结合,从而形成透明圈。
产淀粉酶菌株在选择培养基上培养后,会水解淀粉形成水解圈,加碘液染色后,水解圈尤为明显。
三、实验材料1. 菌种:从自然界筛选获得的淀粉酶产生菌种2. 土壤样品:从栽种土豆的菜园中采集土壤样品3. 培养基:淀粉液体培养基(50mL):蛋白胨0.5g,NaCl 0.25g,牛肉膏0.25g,可溶性淀粉0.1g,蒸溜水50mL。
淀粉琼脂培养基(200mL):蛋白胨2g,NaCl 1g,牛肉膏1g,可溶性淀粉0.4g,蒸溜水200mL,琼脂3-4g。
牛肉膏蛋白胨培养基(200mL):蛋白胨2g,牛肉膏0.6g,NaCl 1g,琼脂3-4g,蒸馏水200mL,pH7.0-7.2。
4.其他用品:酒精灯、移液枪(20-200uL)、接种环、试管架、三角涂布棒(各一个),电子天平、三角烧瓶(5个)、试管(10支)、培养皿(15个)、1mL移液管(10支)、10mL移液管(1支)、无菌水(200mL)、微波炉、卢戈氏碘液。
四、试验方法1.样品采集用无菌报纸,在栽有土豆的菜园里,从不同的采样点采取土样约15g。
(注意应采取距地表2-3cm以下的土样)2.富集培养取土样10g,放入盛90mL无菌水并带有玻璃珠的三角烧瓶中,振动20min,使土样与水充分混合,使微生物分散开。
用一支1mL的移液管移取1mL土样液,加入到盛有50mL淀粉液体培养基的三角瓶中进行富集培养,摇床110r/min,37℃,培养24h。
土壤样品淀粉酶产淀粉酶的筛选与鉴定
土壤中的淀粉酶主要是由微生物产生的,筛选和鉴定方法如下:
1. 筛选淀粉酶高产微生物。
首先需要从土壤中分离出微生物,然后通过对微生物的单菌培养和筛选,从中选出淀粉酶高产菌株。
2. 鉴定淀粉酶高产微生物。
对于筛选出来的淀粉酶高产菌株,需要通过生理学和生化特征进行鉴定,确定其种属和鉴定相关酶的产生情况。
3. 确定淀粉酶活性。
通过对筛选出来的淀粉酶高产菌株进行淀粉酶活性测试,确定其淀粉酶的活性水平。
4. 优化淀粉酶产酶条件。
针对筛选出来的淀粉酶高产菌株,需要进行酶产条件的优化,包括酸碱度、温度、培养基成分、培养时间等方面。
5. 应用淀粉酶。
将优化后的淀粉酶高产菌株应用于实际生产中,如工业制造、生物学研究等领域。
功能微生物(淀粉酶产生菌)的筛选、培养与选育22100934 程雅楠摘要:以产淀粉酶细菌的筛选和选育为目标,通过培养基制备及灭菌、菌种的分离筛选与纯化、菌种的鉴定、培养条件的优化以及淀粉酶产生菌的紫外诱变育种等五个过程,并测定了诱变后菌株的16s序列,初步掌握了对某菌种进行筛选、选育及诱变的必需步骤。
关键词:产淀粉酶细菌筛选选育诱变育种淀粉酶是最早用于工业生产并且迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一,为了提高淀粉酶的生产水平,首先通过淀粉培养基从土壤中筛选出产淀粉酶的活性菌株,对菌株初步鉴定后进行紫外线诱变,筛选出产量高、性状优良的突变菌株。
淀粉酶主要来源于植物和微生物,并通过发酵完成生产,因此筛选出高产、稳定的淀粉酶产生菌是淀粉酶生产的尤为重要。
此次试验试图从土壤中分离出产淀粉酶的细菌,通过紫外线诱变育种等条件优化来得到高产、稳定的淀粉酶产生菌株。
以达到加深对菌种选育的认识、掌握紫外线诱变育种的原理和方法、掌握初步纯化淀粉酶的方法的实验目的。
1材料和方法1.1材料1.1.1 来源:南师大北区教学楼附近的土壤。
1.1..2培养基:淀粉培养基的配制①固体培养基膏 3g/L,蛋白胨 10g/L,NaCl 5g/L,可溶性淀粉2g/L,琼脂 20g/L,pH7.0~7.2。
②液体培养基:牛肉膏 3g/L,蛋白胨 10g/L,NaCl 5g/L,可溶性淀粉2g/L,琼脂 20g/L,pH7.0~7.2。
优化条件培养基配制:①淀粉3g/L,蛋白胨 10g/L,K2HPO4 1.5g,MgSO4·7H2O 1.5g, pH 4.0 。
②淀粉3g/L,蛋白胨 10g/L, K2HPO4 1.5g,MgSO4·7H2O 1.5g, pH 7.2 。
碳源培养基:①淀粉 3g,蛋白胨 10g,K2HPO4 1.5g,MgSO4·7H2O 1.5g,去离子水 1000mL pH 7.2。
产淀粉酶芽孢杆菌的分离和鉴定王磊;陈宇飞;杨柳【摘要】从土壤中分离筛选出产淀粉酶的菌株,经淀粉培养基初筛后,采用DNS法对发酵提取的粗酶液进行总酶活和α-淀粉酶活力的测定,通过形态观察和生理生化反应对筛出的菌株进行鉴定.结果表明:分离到4株产淀粉酶芽孢杆菌,测得其透明圈直径与菌落直径比值在1.7~3.5之间,其中有2株菌株产淀粉酶能力较高,总酶活达到19.760 U/mL和15.432 U/mL;4株芽孢杆菌所产α-淀粉酶酶活在6.4U/mL~10.4 U/mL之间.经鉴定,1株为枯草芽孢杆菌,3株为蜡样芽孢杆菌,枯草芽孢杆菌的产淀粉酶能力优于蜡样芽孢杆菌.%The amylase-producing strains were isolated from soil. After initially screening by starch culture medium, the DNS method was used to determine the total enzyme activity andα-amylase activity of the crude enzyme solution by fermentation extraction. The screened strains were identified through morphological observa-tion and physiological and biochemical reactions. Results showed that:four strains of amylase-producing Bacil-lus were isolated. The ratio of hydrolysis zone diameter to colony diameter was 1.7-3.5. Two strains of them had high amylase-producing activity, which the total enzyme activity reached 19.760 U/mL and 15.432 U/mL. Theα-amylase activity of four strains of Bacillus was 6.4 U/mL~10.4 U/mL. The four strains of Bacillus were authen-ticated that one was Bacillus subtilis, the other three were Bacillus cereus. The ability to produce amylase of Bacillus subtilis was superior to Bacillus cereus.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2017(038)006【总页数】4页(P175-178)【关键词】芽孢杆菌;淀粉酶;分离;鉴定【作者】王磊;陈宇飞;杨柳【作者单位】吉林工商学院食品工程学院,吉林长春130507;吉林工商学院食品工程学院,吉林长春130507;吉林工商学院食品工程学院,吉林长春130507【正文语种】中文淀粉酶是催化淀粉水解的一类酶的总称,是最早实现工业化生产并且迄今为止用途最广、产量最大的酶制剂品种。
土壤中产淀粉酶的芽孢杆菌的筛选及淀粉酶活力的测定13级生技426摘要本实验从土壤中分离出能产淀粉酶的芽孢杆菌并对其进行鉴定、保存,实验中涉及菌株的分离纯化、菌株的形态学鉴定和生理生化鉴定,根据伯杰氏细菌学手册鉴定其种属。
实验中通过80℃水浴20min预处理,杀死无芽孢菌体,筛选出芽孢杆菌;再用稀释涂布平板法对芽孢杆菌进行初步筛选;又通过分区划线法对初筛菌株进一步分离纯化;最后用选择性淀粉培养基进行筛选,得到纯培养的产淀粉的芽孢杆菌。
最后并通过耐盐试验、明胶试验、糖发酵试验、VP试验、吲哚试验等多项生理生化实验对筛选出来的菌种进行鉴定。
关键词:淀粉酶芽孢杆菌生化鉴定一、引言芽孢杆菌属(Bacillus)是一类好氧或兼性厌氧,产生抗逆性内生孢子的杆状细菌。
多为腐生菌,主要分布于土壤、动植物体表及水体中。
由于芽孢杆菌属的细菌可以产生多种有用代谢产物,芽孢又是菌体度过不良环境的休眠体。
因此,在工、农业生产上有较高的应用价值。
菌体杆状,直或接近直,0.3 – 2.2X1.2 – 7.0微米。
多数运动,鞭毛典型侧生,形成抗热内生孢子。
在一个孢子囊细胞中,孢子不多于1个。
暴露与空气中时,不妨碍孢子的形成。
革兰氏反应为阳性,仅在生长早期为阳性、阴性。
有机体化能营养,利用多种底物进行严格呼吸代谢,严格发酵代谢或呼吸和发酵二者兼有的代谢。
在呼吸代谢中,最终的电子受体是分子氧,在一些种中可以用硝酸盐代替氧,大多数种产接触酶,严格好养或兼性厌氧。
淀粉酶是一种用途极为广泛的生物催化剂,可应用于面包制造业淀、粉的糖化和液化、纺织品脱浆、造纸、清洁剂工业、化学、临床医学的分析和制药业等。
淀粉酶家族包括α-淀粉酶,β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。
二、实验目的1.了解微生物分离纯化的原理及微生物分离纯化常用方法和技术;2.掌握从土壤中筛选产淀粉酶菌株的原理及方法;3.掌握微生物的摇瓶培养方法及淀粉酶活力测定的原理及方法;4.培养学生自行设计实验流程、综合分析解决问题及判断实验结果的能力;5.对所学习过的微生物实验方法进行综合技能训练;6.从不同环境土壤样品中筛选出能产淀粉酶的芽孢杆菌,并分析比较各产淀粉酶菌株的产淀粉酶活力及总结各芽孢杆菌在土壤中的分布情况。
土壤中含淀粉酶细菌的分离摘要:本实验通过培养基的配制,常用器皿的准备及无菌水的配制为从土壤中分离出产淀粉酶细菌做了准备。
又通过加热和不加热分组来观察两组相同的分密度梯次的细菌的生长情况和菌落数。
还利用含淀粉酶细菌能够分泌淀粉酶,淀粉酶能够分解淀粉,淀粉能与碘试剂发生显色反应,含淀粉酶细菌菌落生长的地方不能放生显色反应而呈现透明圈,通过统计透明圈数来分析培养基浓度和温度对土壤中细菌菌落的形成的影响及土壤中有淀粉酶活性细菌占总细菌的比例。
关键词:培养基土壤微生物菌种分离含淀粉酶细菌1、前言土壤中生活着许许多多的不同种类的、数量庞大的微生物,是微生物多样性的重要场所,它们对自然界物质的转化和循环起着极为重要的作用,对农业和环境保护有着不可忽视的影响。
早在十九世纪中期,农业化学和细菌学的形成和发展为研究土壤中物质转化的微生物学过程开辟了道路。
二十世纪五十年代,人们对土壤只能够诸营养元素循环的各个环节的微生物学过程进行了深入的研究,论证了土壤微生物对增强土壤肥力的作用。
新中国成立后,国家开展了对土壤微生物的教学和科学研究,文革后国家给予力支持,二十年来的奋力研究取得骄人的成绩。
现如今,生物技术迅猛发展,一些仅在实验室里制备用于研究的细菌已经可以工业化大规模生产,可以利用该生物的有机体或其产物,将物料转化为商业性产品,在食品、轻工、医药及农林等方面广泛应用。
本实验是从土壤中筛选可以生产淀粉酶细菌为目的,利用物理和化学方法探究稀释度对细菌菌落形成的影响,以及用不同的处理方式反映出高温加热对含有高活性淀粉酶细菌的比例产生影响。
2、材料与方法2.1 材料2.1.1 培养基配制的材料与试剂材料:土豆200g ,葡萄糖20g ,琼脂粉2% 6g ,淀粉1% 3g ,废报纸,棉花,纱布,棉绳试剂:无菌水2.1.2 玻璃器皿无菌培养皿,无菌吸管,试管十支,移液管两支2ml,圆底培养皿十个,玻璃珠20颗,三角瓶50ml,具塞三角瓶2.1.3 样品新鲜土壤2.2 方法2.2.1 PDA溶粉的培养基制备把土豆削皮,切成边长1-2cm,称取60g倒入大三角瓶中,加600ml水并在电炉上煮沸20min,边加热边振荡以免烧糊,趁热在纱布上过滤,在滤液中添加6g葡萄糖,再加入3g1%的淀粉和6g2%的琼脂粉,加热熔化,定容至250ml,然后用制作好的棉塞塞住瓶口,再用旧报纸包一层包扎好,在灭菌后把培养基放入养箱中培养24小时。
土壤中产淀粉酶芽胞杆菌的筛选及其淀粉酶活力的测定设计性实验方案一、综述:淀粉酶是淀粉降解酶。
它们广泛存在于微生物、植物和动物体中。
它们将淀粉及相关的聚合物分解为带有具体淀粉分解酶特征的产品。
淀粉酶广泛存在于动植物和微生物中,是最早用于工业生产并且迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一。
淀粉酶种类繁多,特点各异,可应用于造纸、印染、酿造、果汁和食品加工、医药、洗涤剂、工业副产品及废料的处理、青贮饲料及微生态制剂]等多种领域。
在酿造发酵工业如酒精生产、啤酒制造、发酵原料液化及糖化工艺过程中均有重要价值,如添加淀粉酶分布非常广泛,是人们经常研究的一种酶。
从纺织工业到废水处理,这些酶都有不同规模的应用【1】。
常见产淀粉酶的主要为芽孢杆菌属。
其中的常见产淀粉酶的芽孢杆菌菌种有:地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌【2】、凝结芽孢【3】。
由于芽孢杆菌属是一类好氧或兼性厌氧、产生抗逆性内生抱子的杆状细菌,许多为腐生菌,主要分布于土壤和植物体表面及水体中【4】。
所以此次实验从土壤中分离产淀粉酶的芽孢杆菌。
二、实验目的要求1.了解生物分离提纯的原理和方法技术2.掌握从土壤中筛选产淀粉酶菌株的原理和方法3.掌握微生物摇瓶培养方法及淀粉酶活力测定的原理和方法4.培养学生的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。
三、实验原理自然界中,土壤是微生物生活最适宜的环境。
土壤具有微生物进行生长繁殖和生命活动中所需的各种条件。
土壤中微生物的数量因土壤类型、季节、土层深度与层次等不同而异。
一般地说,在土壤表面,由于日光照射及干燥等因素的影响,微生物不易生存,离地表10 cm~30 cm的土层中菌数最多,随土层加深,菌的数量减少【5】。
从混杂微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程称为微生物分离与纯化。
平板分离法普遍用于微生物的分离与纯化。
其基本原理是选择适合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,而抑制其他微生物生长的环境,从而淘汰一些不需要的微生物。
从土壤中分离产淀粉酶的芽孢杆菌微生物学设计性实验报告实验项目名称,从壤中分离产淀粉酶的芽孢杆菌 ,成员专业,班级指导教师,,从土壤中分离产淀粉酶的芽孢杆菌一、实验目的1、通过本实验的学习,学习掌握从环境中分离产淀粉酶菌株以及菌株初步鉴定的方法;2、巩固微生物分离纯化、细菌生理生化鉴定、染色观察等实验技能,对所学习过的微生物学实验方法进行综合技能训练;3、培养综合利用微生物学、生物化学等相关知识,自行设计、实施并判断实验结果的能力。
4、要求根据所学知识自主设计实验方案,在实验方案通过审核后组织实施,最终要求获得产淀粉酶的菌株并对其进行初步的鉴定。
二、实验材料1、土壤样品实验前一周在距土壤表层5-8厘米左右处填埋馒头,实验前一天用塑料袋在预埋处取样2、培养基富集培养基,即16g的可溶性淀粉,蛋白胨5g, NaCl 5g;选择性培养基,即可溶性淀粉 16克,蛋白胨5g,NaCl 5克,琼脂20克,葡萄糖6克(培养及含量均为每升)。
3、试剂草酸铵结晶紫染液,95%乙醇,番红水溶液、卢戈氏碘液4、玻璃器皿烧杯(500ml) 1锥形瓶(250ml) 1培养皿 18涂布棒 1移液管(1ml) 8盖玻片,载玻片若干试管 105、其他设备及仪器pH试纸,棉花,牛皮纸,玻璃珠,超净工作台、生化培养箱、电热干燥箱、高压蒸汽灭菌锅、水浴锅、显微镜、接种环等三、实验原理1、土壤中含有各种微生物,其中产淀粉酶的芽孢杆菌含量在不同土壤中含量也不同,因此实验前进行预埋工作,能使土壤中产淀粉酶的细菌含量增加。
待实验前取样即可。
2、在只用淀粉充当碳源的选择培养基中,只有能产生淀粉酶利用淀粉的菌体能成为优势菌种。
在淀粉选择培养基中,产淀粉酶的菌种可以得到富集及分离。
3、芽孢是菌体生长到一定阶段形成的一种抗逆性很强的休眠体结构,芽孢最主要的特点就是抗性强,对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。
它帮助菌体度过不良环境,在适宜的条件下可以重新转变成为营养态细胞。
实验二土壤中产淀粉酶细菌的分离一、实验目的从土壤中分离出产淀粉酶的细菌。
二、实验原理微生物的分离和纯化就是从混杂的微生物群体中获得只含有某一种或某一株微生物的过程。
选择适合于待分离微生物的生长条件,如温度、营养、PH和O2等条件。
或加入特定底物、抑制剂淘汰一些不需要的微生物。
通过稀释涂布平板法培养后,挑取在固体培养基生长的单菌落纯培养。
平板分离法是微生物分离和纯化常用的方法之一,该方法操作简便。
三、实验器材与试剂材料与试剂:淀粉培养基、碘液、土样1g仪器:恒温培养箱、高压灭菌锅、超净工作台、移液枪、培养皿、试管、三角瓶、量筒、玻璃涂棒、酒精灯、记号笔等四、实验步骤1.培养基与器皿的准备和灭菌(1)培养基的配制实验一已制备(2)无菌水的制备取250ml三角瓶中并加入玻璃珠和100ml蒸馏水加塞后用牛皮纸包扎,然后取5支试管均加入9ml蒸馏水,加塞后用牛皮纸包扎捆绑,将三角瓶和5支试管放入高压蒸汽灭菌锅灭菌备用。
(3)器皿的准备将盒装移液枪枪头、培养皿用牛皮纸包扎,放入高温灭菌箱灭菌备用。
2.菌悬液的制备和梯度稀释(1)取1g土壤样品加入灭菌后100ml无菌水三角瓶中摇匀震荡约20min, 然后静置分层,上清即菌悬液。
(2)取5只加入9ml无菌水试管分别编号1—5,用移液枪从菌悬液中取1ml 上清液加入1号管后震荡摇匀,然后再从1号管中取1ml加入2号管震荡摇匀,依次操作5个试管,得到10-3、10-4、10-5、10-6和10-7五个稀释度的菌悬液。
3.制备空白平板(1)将已灭菌淀粉培养基加热熔化稍冷却,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手无菌培养皿,左手拔出棉塞。
(2)右手拿锥形瓶,瓶口迅速通过火焰;用左手将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中培养基倒入培养基,左手立即盖上培养皿的皿盖,轻轻摇匀,冷却凝固,倒6皿。
4.涂布平板(1)将冷却的平板分三组,用记号笔在皿底分别标注10-5、10-6和10-7。
土壤中产淀粉酶菌株的分离、纯化与鉴定及高活力淀粉酶菌株的筛选组数:第一组组员:王臣东李长花张晓晶杨明明1 实验目的1.1掌握土壤中分离产淀粉酶菌株的方法。
1.2进一步掌握和熟练无菌操作技术。
1.3掌握分离纯化微生物的方法。
1.4掌握从环境中采集样品并从中分离纯化某种微生物的完整操作步骤。
1.5巩固以前学的微生物学实验技术。
1.6学习淀粉酶活性的测定方法。
2 实验原理α-淀粉酶是一种液化型淀粉酶,它的产生菌芽孢杆菌,广泛分布于自然界,尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。
淀粉酶是能够催化淀粉水解,转化成葡萄糖的、麦芽糖及其他低聚糖的一类酶的总称。
从淀粉厂周围采集土壤样品,采用稀释法制备土壤稀释液,涂布于营养琼脂培养基平板上培养1天,在平板上滴加碘液,可产生淀粉酶的菌株水解淀粉遇碘不变蓝,在培养基表面形成透明圈。
然后挑取可产生透明圈的菌株在平板划线培养2-3次,得到纯化的菌株,再测其酶活力大小。
分离得到纯种这只是选种工作的第一步。
所分得的纯种是否具有生产上所要求的性能,还必须要进行性能测定后才能决定取舍。
性能测定的方法分初筛和复筛两种。
初筛一般在培养皿上根据选择性培养基的原理进行。
例如要测定淀粉酶的活力可以把斜面上各个菌株一一点种在含有淀粉的培养基表面,经过培养后测定透明圈与菌落直径的比值大小来衡量淀粉酶活力的高低。
复筛是在初筛的基础上做比较精细的测定。
一般是将微生物培养在三角瓶中作摇瓶培养,然后对培养液进行分析测定。
在摇瓶培养中,微生物得到充分的空气,在培养液中分布均匀,因此和发酵罐的条件比较接近,这样,测得的结果更具有实际的意义。
3 实验器材3.1样品:土样(甘肃昆仑生化公司周围采集的土样若干)3.2培养基3.2.1平板培养基:蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化钠5g、可溶性淀粉2g、琼脂15-20g、自来水1000ml3.2.2斜面培养基:同3.2.13.2.3液体培养基:蛋白胨10g、牛肉膏3g、氯化钠5g、自来水1000ml3.3 器材:30个90培养皿、酒精灯、接种环、14个试管、5个三角瓶(250ml)、涂布棒、移液管、恒温水浴锅、恒温培养箱、高压灭菌锅、超净工作台3.4试剂3.4.1 淀粉酶活力测定:碘液3.4.2革兰氏染色:草酸铵结晶紫染色液、卢戈氏碘液、95%乙醇3.4.3 2%淀粉溶液:2克淀粉加入少量热水使其溶解,再加入热水至100ml4 实验步骤4.1 培养基的制备及其仪器的灭菌4.1.1按培养基配方比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨、NaCl放入烧杯中。
产淀粉酶菌株的分离与纯化淀粉酶是一种非常重要的酶,能够分解淀粉成为可溶性糖,因而在食品、医药、酿酒等行业得到广泛应用。
因此,分离和纯化产淀粉酶菌株是具有重要意义的。
下文将介绍产淀粉酶菌株的分离与纯化方法。
1. 采集样品:淀粉酶通常存在于地下、水中、土壤等环境中。
样品的选择应根据所需的淀粉酶的类型和应用场景来决定。
2. 感染培养基:将样品置于适宜的环境中,如适温、适湿度、适pH值的培养基中,让细菌在培养基中生长和繁殖。
比较常用的培养基有TSA、PDA、LB、NB等。
3. 分离单菌:通过分离单菌,可以确定产淀粉酶的细菌,操作方法较为简单。
将样品分别在加了32g/L的琼脂和未加琼脂的培养基上涂布,按舞台上单菌生长的特点,通过肉眼观察或显微镜观察,挑选纯化细菌。
采用串联稀释法和滤膜法也可以分离单菌。
4. 鉴定菌株:通过对不同细菌的营养代谢特性,生化特性和形态特征等鉴定菌株,找出含有产淀粉酶的菌株。
1. 生长条件的调节:影响淀粉酶生长和产酶能力的因素有很多,如温度、pH、营养物质等。
应该根据菌株特性,适当调整这些因素,以提高淀粉酶的产量。
2. 分离淀粉酶:淀粉酶通常存在于细菌的胞外,利用超声波破碎、离心、超滤等方法可以将淀粉酶从菌体的胞外获得。
离心法是最常用的方法,将菌液离心后,分离出淀粉酶液,可以去除不溶性的杂质。
3. 纯化淀粉酶:淀粉酶纯化的方法有许多种,如酒精沉淀法、离子交换层析法、凝胶过滤层析法等。
其中,离子交换层析法是常用的一种方法,先将淀粉酶溶液加到离子交换树脂中,随后用缓冲溶液洗脱离子交换树脂,分离出淀粉酶。
以上介绍了产淀粉酶菌株的分离与纯化方法,这些方法可以得到高产量和纯度的淀粉酶,为利用淀粉酶提供了重要的技术支持。
实验一:淀粉酶产生菌的筛选及酶活力测定指导老师:辛XX生命科学学院XX级生物技术班 XX同组人:XX,XX,XX,XX摘要:目的:从以分离到的细菌、放线菌和真菌中筛选出能产生生理活性物质的菌株并测出淀粉酶活力。
方法:利用土壤制成菌液,将其涂抹在牛肉膏蛋白胨培养基上进行纯化,再用淀粉培养基培养,最后通过淀粉透明圈的大小来判断淀粉产生菌产淀粉的能力。
再使用分光光度计精确测量淀粉酶的酶活力。
关键词:淀粉酶;透明圈;酶活力;分光光度计我们从学校的花坛中采集一些土壤样本,拿到实验室中,进行淀粉产生菌的筛选。
土壤中含有大量的微生物,将土壤稀释液涂在不同类型的培养基上,在适宜的环境中培养,几天后在拼板上课长出细菌或者是其他的微生物,并繁殖形成菌落。
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集中的淀粉成分来完成自身的生命活动,才能够生存。
故在淀粉培养基上长出的菌便是淀粉产生菌。
淀粉酶是指一类能催化分解淀粉分子中糖苷键的酶的总称,它能将淀粉水解成糊精等小分子物质并进一步水解成麦芽糖或葡萄糖,淀粉遇到碘变蓝,这种淀粉-碘复合物在660nm处有较大的吸收峰,可用分光光度计测定。
随着酶的不断分作用,淀粉长链被切断,生成小分子的糊精,使其对碘的蓝色反应逐渐消失,因此可以根据一定时间内蓝色消失的程度为指标来测定α-淀粉酶的活力。
因此可以根据淀粉培养基上透明圈的大小来判断所选菌株的淀粉酶活力。
1材料和方法1.1材料1.1.1实验材料长春师范学院家属楼前小菜园1.1.2实验药品碘液、2%可溶性淀粉、pH6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、标准糊精溶液、0.5mol/L乙酸、0.85%生理盐水。
1.1.3实验仪器培养皿、锥形瓶、高压灭菌锅、超净工作台、恒温水浴锅、分光光度计。
1.2方法1.2.1培养基的配置(1)分离培养基:牛肉膏蛋白胨固体培养基(牛肉膏3g、蛋白胨10g、NaCl 5g、溶于1000mL蒸馏水中,再加入15g琼脂粉,pH调至7.2,121℃灭菌15min,待冷却至50℃左右时,于超净工作台倒平板)(2)筛选培养基:淀粉培养基(可溶性淀粉 20g, 硝酸钾 1g, 磷酸氢二钾 0.5g, 氯化钠 0.5g,硫酸镁 0.5g, 硫酸亚铁 0.01g, 琼脂 20g, 水 1000毫升,调整pH值到7.2~7.4。
土壤淀粉酶产生菌的分离纯化及相关性质测定摘要:为了了解土壤中微生物的种类和特征并从中分离出淀粉酶产生菌,对其进行纯化和培养,并测定其产生的淀粉酶的活性以及对其进行生理生化试验,了解其代谢特征,需要进行一系列的实验,并在此过程中掌握分离纯化微生物、微生物液体培养法、透明圈法测定淀粉酶活力以及生理生化试验的操作方法和原理。
主要实验过程如下:从土壤中筛选淀粉酶产生菌后进行复筛,接着进行种子培养,所得发酵液用于淀粉酶活力的测定以及生理生化反应。
关键词:土壤淀粉酶产生菌分离纯化发酵培养透明圈法生理生化试验正文:1、土壤淀粉酶产生菌的分离与纯化1.1 实验原理在自然条件下,微生物常常在各种生态系统中群居杂聚。
为了研究某种微生物的特性,或者大量培养和利用某一种微生物,必须事先从有关的生态环境中分离出所需的菌株,获得纯培养。
获得纯培养的方法称为微生物的纯种分离法,也即是从含有多种杂居在一起的微生物材料中,通过稀释分离、划线分离、单孢子分离等方法,使它们分离成为单个个体并在固定培养基的固定地方繁殖成为单个菌落,从单个菌落中挑选所需纯种。
不同微生物可用不同培养基和不同培养条件进行单菌分离获得纯种,纯种再经繁殖培养后,可用于进一步研究形态、生理等欲从含有多种微生物的样品中直接辨认出,并且取得某种所需微生物的个体进行纯培养,那是困难的。
由于微生物可以形成菌落,而每个单一菌落常常是由一种个体繁殖而成。
不同微生物的菌落是可以识别和加以鉴定的。
因此将样品中不同微生物个体在特定的培养基上培养出不同的单一菌落,再从选定的某一所需菌落中取样,移植到新的培养基中去,就可以达到分离纯种的目的。
这就是纯种分离法的原理。
在微生物的分离和纯种培养过程中,必须使用无菌操作技术。
所谓无菌操作,就是在分离、接种、移植等各个操作环节中,必须保证在操作过程中杜绝外界环境中的杂菌进入培养的容器。
淀粉是有葡萄糖通过α-1,4糖苷键构成的直链淀粉和α-1,6位有分支的直链淀粉组成的。
按照水解方式的不同,主要的淀粉酶可以分为α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和异淀粉酶4大类。
产淀粉酶的微生物有细菌、霉菌和酵母等。
利用淀粉遇碘变为蓝色的特性,将分离的微生物接种在含有淀粉的固体培养基表面进行培养,利用滴加碘液后菌落周围出现透明圈,未水解的淀粉呈蓝色,水解圈无色,判断是否产生淀粉酶及初步判断淀粉酶活力的高低。
从微生物群体中经分离、生长,在平板上形成的肉眼可见的菌落,不一定是单个细胞生长繁殖而成的,有的可能来自2个或者多个细胞。
因此,纯培养的确定观察菌落特征外,还要结合显微镜检测个体形态特征等综合考虑。
甚至有些微生物的纯培养要经过一系列的分离与纯化过程和多种特征鉴定方能得到。
1.2 实验器材1.2.1 材料土壤样品、牛肉膏蛋白胨培养基、淀粉培养基、PDA培养基、99ml 无菌水1瓶(带玻璃珠)、5支9ml无菌水/试管等。
1.2.2 用具无菌培养基、无菌吸管、无菌水、酒精灯、无菌涂布棒(又名扩散棒、三角棒)、接种环、生物洁净工作台、生化培养箱、人工智能培养箱、手动菌落计数器(SC6)、移液器、移液枪、试管、三角瓶、显微镜等。
1.3 实验过程1.3.1土壤稀释液的制备称取土壤,制备稀释度分别为10-3、10-4、10-5、10-6、10-7土壤稀释液。
1.3.2 稀释平板法从土样中分离真菌先在无菌培养皿中加入稀释度为10-7的土壤稀释液0.2mL,再加入马铃薯培养基,充分混匀铺平并凝固后倒置于28~30℃恒温培养5~6d,培养完成后观察真菌菌落形态。
结果如图1所示,培养基上分布有多个菌落,根据颜色判断为有两种真菌,一种正面为青色,背面为肉色,有9个菌落,另一种正面为墨绿色,背面为黑色,有霉味,有3个菌落。
图1 稀释平板法分离真菌结果1.3.3 平板涂抹法分离土壤中的放线菌先在无菌培养皿中倒入适量淀粉培养基,铺成平板,凝固后,再加入稀释度为10-7的土壤稀释液0.2mL,用无菌三角玻棒在平板表面涂抹均匀,倒置于28~30℃条件下培养3~4d,观察放线菌菌落形态。
结果如图2所示,并没有分离得到单菌落,而只有菌苔,颜色为黄色,有泥腥味。
没有出现单菌落可能是操作出现差错,因为稀释度为10-7,并没有偏大,所以可能是操作的问题。
图2 平板涂抹法分离放线菌结果1.3.4 平板划线法分离土壤中的细菌先在无菌培养皿中倒入牛肉膏蛋白胨培养基,制成平板,再用分区划线法挑取稀释度为10-2的土壤稀释液一环在平板上划线。
划线完毕,盖上皿盖,倒置于28~30℃培养。
观察细菌菌落形态,结果如图3所示,有肉眼可见的单菌落,直径约为3mm,颜色为肉色,有臭味。
图3 平板划线法分离细菌结果1.3.5 用划线分离法对淀粉酶产生菌进行分离纯化1.3.5.1在分离出真菌的马铃薯培养基的平板上滴加碘液,如图4所示,可以看出仅有一个菌落的水解圈较大符合要求,挑取该菌落,在淀粉培养基上进行划线分离,倒置30℃培养。
结果如图5所示。
图4 滴加碘液后的马铃薯培养基图5 淀粉培养基上分离纯化得到的真菌1.3.5.2在分离出细菌的牛肉膏蛋白胨培养基上挑取单菌落,在淀粉培养基上进行划线分离,倒置30℃培养,结果如图6所示,有单菌落。
图6 淀粉培养基上分离纯化得到的细菌1.3.5.3 将淀粉培养基上分离纯化得到的单菌落接种到斜面培养基上,培养至成熟,待用。
1.4 结果与分析1.4.1由图1观察可得真菌的菌落特征,本实验中分离得到的为霉菌,有两种,一种正面为青色,背面为肉色,另一种正面为墨绿色,背面为黑色,有霉味,菌落较大且疏松,菌落比较干燥,用接种环挑取菌落时较难,说明与培养基结合牢固。
1.4.2 由图2观察可得放线菌的菌落特征,本实验中没有得到单菌落,为菌苔,比较干燥,颜色为黄色,菌落较小,分布紧密,带有泥腥味。
1.4.3由图3观察可得细菌的菌落特征,菌落小且突起,直径约为3mm,较湿,颜色为肉色,有臭味,用用接种环挑取单菌落时较容易,说明不与培养基结合。
1.4.4 由图4观察知有一个菌落的水解圈直径较大,为淀粉酶产生菌。
1.5 结论1.5.1 对土壤中微生物进行分离筛选,观察各种微生物的菌落形态,本次实验结果如表1-1所示。
表1-1 土壤中微生物菌落特征微生物类别霉菌放线菌细菌菌落特征含水状态干燥较干燥较湿外观形态大而疏松小而紧密小而突起菌落透明度不透明不透明稍透明菌落与培养基结合程度结合较牢固结合牢固不结合菌落颜色青色和墨绿色黄色肉色气味霉味泥腥味臭味1.5.2 在淀粉培养基上分离得到的单菌落,为淀粉酶产生菌,再接种到斜面上进行培养,作为后续实验的材料。
2、淀粉酶产生菌的发酵培养2.1 实验原理微生物发酵是生物工程的重要组成和基础。
它主要是利用微生物的特定性状,通过现代工程技术进行工业化生产有用物质的技术体系。
微生物发酵既是开发生物资源的关键技术,又是生物技术产业化的重要环节。
根据微生物发酵方式的不同,可以将发酵分为固态发酵和液态发酵。
固态发酵又称固体发酵,是一种传统的发酵方法,即将发酵的固体原料按一定的比例与一定量水分混合后进行灭菌,然后接种菌种。
液态发酵又称为液体发酵,将所用原料配成液体状态,接种菌种进行发酵。
液态发酵又可分为浅盘发酵和液体深层发酵。
液体深层发酵采用密闭的发酵罐,在罐中进行发酵。
液体发酵大致分为三大工序:种子培养,发酵,提取。
2.2 实验器材2.2.1 菌种:大肠杆菌,枯草芽孢杆菌,前期实验分离得到的菌种。
2.2.2 仪器:超净工作台、恒温培养箱、摇床、发酵罐、发酵尾气分析仪、移液器、接种环、酒精灯、记号笔等。
2.2.3 培养基:液体发酵培养基2.3 实验过程2.3.1 摇瓶发酵2.3.1.1 种子培养:取活化好的菌种由斜面培养基转接入盛有30mL种子培养基的250mL锥形瓶内,与转速180-220r/min旋转式摇床上30℃培养1-2天。
2.3.1.2 发酵:吸取培养好的种子液3mL,接入多个盛有30mL发酵培养基的的锥形瓶内,于180-220r/min恒温摇床上30℃培养2-3天。
2.3.1.3 提取:取发酵液20mL,平均分配到两个离心管中,12000r/min离心10min,分别收取上清液和菌体,分别保存在冰箱中。
2.3.2 全自动发酵罐的基本了解全班同学分为两批由老师介绍全自动发酵罐的基本构造和基本操作方法。
2.4 结果与分析本次实验得到的上清液为黄色,菌体为淡黄色。
保留,作为后续试验淀粉酶活性测定及微生物生理化反应的材料。
3、淀粉酶的活性测定3.1 实验原理淀粉酶包括几种催化特点不同的成员,其中α-淀粉酶随机地作用于淀粉的非还原端,生成麦芽糖、麦芽三糖、糊精等还原糖,同时使淀粉浆的粘度下降,因此又称为液化酶;β-淀粉酶每次从淀粉的非还原端切下一份子麦芽糖,又被称为糖化酶。
产淀粉酶的微生物在以可溶性淀粉为底物配置的固体培养基生长,其菌落周围的培养基会由白色变成灰色且透明,形成透明圈。
在一定浓度范围内,透明圈的直径d与淀粉酶活力的大小(对数值)成正比。
以已知浓度的淀粉酶为对照,制作透明圈与淀粉酶活力标准曲线。
从样品的透明圈直径大小可在标准曲线上求得其淀粉酶活性大小。
由于本方法是直接测定方法,而且灵敏度高,不需要特殊设备,故被广泛采用。
3.2 实验器材3.2.1 菌种:产淀粉酶微生物3.2.2 培养基:培养基Ⅱ:培养基Ⅰ加2g/L的可溶性淀粉和2g/L的琼脂,透明圈测定使用。
3.2.3 仪器和其他用具:摇床、恒温培养箱、纸片、移液枪、镊子、淀粉酶标准品、尺子、小试管、容量瓶、离心机。
3.3 实验过程3.3.1取取浓度为1mg/mL,2mg/mL,3mg/mL,4mg/mL,5mg/mL,6mg/mL的淀粉标准溶液和样品,滴于纸片上,使用6个培养基,每副培养皿放置4张纸片,置于培养基的方式简单表示如下:1 2 3 4 5 6 1 x 5 x 6 x2 1 43 6 5 x 1 x 5 x 6置放完成之后,在37℃恒温培养箱中培养18-20h。
3.3.2 透明圈直径的测定培养完成后取出,在培养基上滴加碘液,一段时间后,测定透明圈直径(cm),结果如表3-1所示:表3-1 标准淀粉酶溶液及样品透明圈直径(cm)记录表1mg/mL 2.55 2.72mg/mL 2.75 33mg/mL 3 3.054mg/mL 3.2 3.35mg/mL 3.25 3.36mg/mL 3.25 3.32样品 3.1 3.1 2.75 3.35样品的透明圈直径第3组实验数据与前两组相差较大(分别为2.6cm和2.55cm),故舍去。
3.4 结果与分析3.4.1 标准曲线测得的透明圈直径取平均值,淀粉酶溶液浓度换算为酶活力,制得表3-2如下:表3-2 标准淀粉酶溶液数据处理结果表序号透明圈直径(cm)淀粉酶活力(U/g)淀粉酶活力对数值1 2.625 3700 3.5682 2.875 7400 3.8693 3.025 11100 4.0454 3.250 14800 4.1705 3.275 18500 4.2676 3.285 22200 4.346 根据数据处理结果作标准曲线,如图1所示图1 标准曲线3.4.2 样品酶活力计算实验测得样品的透明圈直径平均值为3.067cm,根据标准曲线所得线性方程y=0.916x-0.6487,计算得样品的淀粉酶活力对数值为4.056,从而得出样品的淀粉酶活力为11376.3U/g。