大曲中红曲霉的简易分离方法
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山西边城酒大曲中优势霉菌的分离和形态鉴定作者:刘文英解谦刘建霞刘丽敏周丽青李慧来源:《农业与技术》2013年第07期摘要:本研究对山西边城酒大曲样本进行初步分离、纯化,获得2种霉菌:L1和L2。
显微镜形态观察鉴定发现:L1菌株的菌落颜色为灰黑色、有细长皱褶、形状不规则、形态较大,L2菌株的菌落颜色为白色、菌丝呈放射状、形态较大,且L1和L2都可看到帚状的分枝和膨大的孢子囊;对2个菌株进行生理生化研究鉴定表明:利用氮源方面,两个菌株在含有酵母粉和牛肉膏的培养基中生长较好;利用碳源方面,2个菌株都能利用葡萄糖、半乳糖以及麦芽糖,但是都不利用蔗糖。
通过对边城酒的优势霉菌的检测,为边城酒生产过程中综合质量的提高提供理论依据;为酒曲生产工艺的改进提供理论基础。
关键词:边城酒;霉菌;酒曲;分离和鉴定中图分类号:TS262.3 文献标识码:A前言我国的酒类繁多,各具特色,并且我国酒文化的历史源远流长、酿酒技术历史悠久,早在夏朝时期就有历史记载。
酿酒的关键在于酒曲,酒曲可分为:麦曲、大曲、小曲、红曲、麸曲[1-2]。
对于边城酒的相关研究可以提高边城酒的生物营养价值,以及边城酒的综合质量[3]。
1 材料与方法1.1 实验材料山西省大同市天镇县边城酒酒厂提供。
1.2 培养基的制备查氏基础培养基:硝酸钠3g、磷酸氢二钾1g、氯化钾0.5g、蔗糖30g、琼脂15g、水1L、pH4.7。
在121℃下灭菌30min。
提供碳源培养基:葡萄糖、麦芽糖、硝酸钠1g、磷酸氢二钾1.3g、磷酸氢二铵0.5g、硫酸钠0.8g、水1L。
在121℃下灭菌30min。
提供氮源培养基:硫酸铵0.8g、蛋白胨、酵母粉、硝酸钠1g、亚硝酸钠1g、水1L。
在121℃下灭菌30min。
PDA培养基:(去皮马铃薯、琼脂、水、葡萄糖);取去皮处理干净的马铃薯200g,切成小块,加入水1000mL后煮沸30min左右,用多层纱布过滤,取滤汁,再依次加入琼脂、糖分装于试管中。
红曲霉的分离纯化傅慧华摘要:红曲霉属真菌门(Eumycophyta)、子囊菌纲(Ascomycetes)、真子囊菌亚纲(Euascomycetes)、红曲霉属(Monascus)。
红曲霉是腐生真菌,生长的最适pH为3.5~5,能耐pH3.5,尤嗜乳酸。
生长温度为26~42℃最适温度32℃~35℃,能耐10%乙醇。
红曲霉以其能产大量的天然红色素而受到关注。
长期以来,国内外微生物工作者对红曲霉的研究大多集中在传统的酿酒、制醋、着色剂以及进行关于生产淀粉酶、糖化酶等的研究与探讨。
而对于药用及其他用途仅停留在《本草纲目》、《兽医本草》中的记载:红曲主治消食活血,健脾燥胃等。
从上世纪80年代前后,国内外微生物学家才开始对其药用价值进行研究与探讨,近年来,对红曲霉中功能因子的分子结构和安全性等方面进行了广泛的研究。
关键词:红曲米;红曲霉;酵母菌;分纯;1.菌种分离1 实验材料1.1 红曲米:取自广西武宣地区,是居民制作红糟酸所用的发酵剂。
1.2 培养基:①孟加拉红培养基②PDA培养基③营养琼脂④营养肉汤1.3无菌生理盐水1.4其他实验用品试管,三角烧瓶,量筒,玻棒,高压蒸汽灭菌锅,PH试纸(PH5.5-9.0)牛皮纸,记号笔,麻绳,纱布等2.实验步骤2.1培养基的配制按实际用量计算后,按配方称取药品放入三角瓶中,其中营养肉汤1.8g,营养琼脂0.33g,孟加拉红3.16g加水100ml加热溶解并不断搅拌至完全溶解后包扎,于115℃高压灭菌20分钟(由于当时疏忽导致灭菌温度没有达到121℃)2.2生理盐水的配制称取Nacl0.85g加水100ml后加热溶解,包扎于115℃下灭菌20分钟,2.3其他工具灭菌移液枪头,移液管等2.4无菌检查将无菌的营养肉汤,营养琼脂培养基放入37℃恒温箱中,孟加拉红培养基放入28℃恒温箱中培养24-28h,无菌生长即可3细菌分离将无菌培养基加热溶解后于超净工作台倒平板,每皿厚度应为15-20mm,待冷却凝固后取2-3颗红曲米,采用点植法将之放入培养基中培养,贴上标签,其中孟加拉红6皿,PDA3皿放入28℃恒温箱中培养,其余放入37℃恒温箱中,培养24-28h观察结果4观察结果72个小时后观察的现象 28℃ PDA3皿生长正常,孟加拉红6皿生长;37℃PDA3皿较28℃生长得快,营养琼脂6皿生长较慢或基本不生长,营养肉汤两个三角瓶其中一个产气泡,都有浑浊现象5酵母菌的观察及分离培养接种一周后发现有类似酵母菌生长,经显微镜观察后初步确定为酵母菌。
高产酯化酶红曲霉菌株的筛选与诱变育种学生:陶清生物科学技术学院 08生物工程二班,学号 200842145213 摘要:为了获得具有高酯化能力的红曲霉菌株,通过从大曲中初筛选出9株红曲霉菌株,逐代处理后选出酯化酶产量高,特性好的菌株作为出发菌株,再对出发菌株进行紫外诱变,紫外与氯化锂复合诱变,硫酸二乙酯诱变等反复诱变,并进行筛选,结果得到酯化能力明显提高,遗传稳定,具有良好应用前景的菌株。
关键词:红曲霉;诱变育种;酯化能力;筛选前言:传统大曲浓香型白酒发酵周期长(40-50d),出酒率低,是浓香型白酒生产的瓶颈,缩短发酵周期和提高浓香型白酒中的乙酸乙酯含量是提高浓香型白酒的产量与质量的关键。
一、红曲霉酿酒的研究背景浓香型白酒的主体香味物质是乙酸乙酯,窖香浓郁,绵甜甘洌,香味协调,尾净余长,是浓香型白酒的主要特征,深受广大消费者的喜爱,是我国生产量最大的白酒品种,传统的发酵方式具有多出不足导致白酒酿造的成本投入过大,而收益不高。
红曲霉在我国的应用历史悠久,红曲霉在发酵过程中能产生糖化酶,淀粉酶等一级代谢产物及色素,降胆固醇活性物质等次级代谢产物。
对其研究主要集中在食用色素,药用性次级代谢产物上[1]。
20世纪60年代初,中国科学院成都生物研究所吴衍庸教授从泸洒麦曲中分离到泸型酯化菌M101红曲霉菌株,为红曲在大曲白酒生产上的应用开拓了新途径,是我国白酒工业的一项重大创新[2]。
本研究志在在选育出具有高酯化能力,能够用于浓香型白酒生产的红曲霉菌株。
缩短浓香型白酒发酵周期,提高浓香型白酒质量和产量。
二、高产酯化酶的红曲霉的筛选(一)材料1、菌种大曲样品(采自四川某名酒厂)2、培养基糟浸液富集培养基:酒糟浸液10%;乙醇4%,麦芽汁调节糖度到10°Brix乳酸调节pH 到4.5。
糟浸液平板分离培养基:糟浸液10%;乙醇7%,麦芽汁调节糖度到10°Brix;琼脂2%,乳酸调节pH到4.5。
山西大学学报(自然科学版)32(2):289~293,2009Journal o f Shanx i U niver sity(N at.Sci.Ed.)文章编号:0253-2395(2009)02-0289-05汾酒大曲中红曲霉的分离和鉴定王佳丽1,韩建荣2*,赵景龙3,王琪2,王丽1,李凯1(1.山西大学生物技术研究所,山西太原030006;2.山西大学生命科学与技术学院,山西太原030006;3.山西杏花村汾酒股份有限公司,山西汾阳032205)摘要:对汾酒大曲中的红心曲、后火曲、清茬曲等样品中的红曲霉进行了分离鉴定.从后火曲和红心曲中分别分离到两株红曲霉,编号为N1和N2,经培养特征观察、个体形态特征观察,以及生物学特性分析和生理生化试验等,将两株红曲霉初步鉴定为红曲霉属(M onas cus)中的红色红曲霉(M onascus r uber).关键词:汾酒大曲;红曲霉;分离;鉴定中图分类号:Q93-331文献标识码:A汾酒是我国历史悠久的白酒之一,是清香型白酒的典型,产于山西省汾阳市杏花村,是由几千年的传统工艺深化而成的好酒,风味独特,构成汾酒的独特风格的关键因素是杏花村这一地区的环境中含有多种利于汾酒生产的微生物.红曲霉属于真菌门、子囊菌亚门、不整子囊菌纲、散囊菌目、红曲科(M onascaceae)、红曲属(Monas-cus)[1],是腐生真菌,其用途广泛.我国早在明朝就用它醅制红曲,作为药用和酿制红酒和红醋.近代发酵工业用它们生产葡萄糖、酒精发酵和红曲色素及用于调节血脂、降低血压等系列功能性红曲制品等[2].在我国名优白酒大曲中,往往能分离到红曲霉,红曲霉对白酒发酵具有重要的作用和意义.而关于汾酒大曲中是否有红曲霉且红曲霉对汾酒有什么影响,至今鲜见报道.因此,研究汾酒大曲中的红曲霉有重要意义.本实验研究的目的是分离出汾酒曲样中的红曲霉,对其进行鉴定,并且研究其生理生化特性,为以后研究红曲霉对汾酒的影响奠定基础.1材料与方法1.1样品的收集清茬曲、后火曲和红心曲等,由山西杏花村汾酒股份有限公司提供.1.2供试菌株紫色红曲霉(M onascus p urp ur eus)N3菌株,本实验室保存.1.3培养基选用下列培养基:马铃薯葡萄糖培养基(PDA)、麦芽汁琼脂培养基、麦芽汁液体培养基、察氏培养基、麦芽提取粉琼脂培养基(M EA培养基)[3].1.4实验方法1.4.1红曲霉的分离与形态观察稀释平板法:用涂布和划线的方法分离样品中的红曲霉.将分离纯化得到的菌株,采用点种法接种于麦芽汁固体培养基上,30e培养7d观察菌落形态.载片培养法[4]:将圆形滤纸铺于培养皿的底部,再放一根/U0形玻璃棒,棒上搁置一片洁净的载玻片和盖玻片,盖上皿盖,包扎灭菌.接种前用无菌滴管滴加20%甘油于滤纸片上,以保持小室的湿度.用无菌滴管¹收稿日期:2007-07-15;修回日期:2008-09-09基金项目:山西杏花村汾酒股份有限公司专项基金作者简介:王佳丽(1984-),女,山西晋城人,硕士研究生,研究方向:资源微生物.*通讯联系人:E-mail:hjr@sx 290山西大学学报(自然科学版)32(2)2009吸取少量熔化后的培养基,培养基滴加量宜少,外形应圆而薄(直径5m m),凝固后,用接种环挑取少量待观察菌种的孢子于培养基边缘上.之后,用无菌镊子把盖玻片盖在凝固后的培养基上.然后用小镊子轻轻压几下,以便载玻片与盖玻片间的距离相当接近.把接种好的培养皿放于30e恒温培养箱中培养,定期取出,观察显微结构.1.4.2红曲霉的生物学特性及生理生化试验生长温度和最适生长温度测定:将红曲霉菌株分别用打孔器接种到麦芽汁琼脂培养基上,培养温度分别为20e、25e、30e、35e、40e、45e,培养时间为7d,每天观察并测量菌落大小,计算菌落生长速率.生长pH和最适生长pH测定:配置pH分别为2、3、4、5、6、7、8、10、11的麦芽汁液体培养基.将红曲霉菌株分别用打孔器接种到麦芽汁液体培养基中,30e振荡培养7d后观察菌丝生长情况并测量菌丝干重.耐乙醇度测定:配置麦芽汁液体培养基,分别把酒精浓度调到3%、5%、7%、9%、15%、18%.将红曲霉菌株分别用打孔器接种到麦芽汁液体培养基中,30e振荡培养7d后观察菌丝生长情况并测量菌丝干重.碳源利用试验[5]:以不含糖的察氏培养基为基础培养基,供试糖类为果糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、鼠李糖、甘露糖、乳糖、棉子糖、山梨糖、阿拉伯糖、菊糖,各种糖的加量均为2%,配制好培养基后灭菌接种,30e 培养箱中培养7d后观察结果.根据红曲霉在培养基中生长的优劣,分别记/+++0(生长良好)、/++0 (生长较好)、/+0(生长一般)、/?0(略有生长)和/-0(不能生长).氮源利用试验:以不含NaNO3的察氏培养基为基础培养基,供试氮源为(NH4)2SO4、NaNO3、NH4Cl、脲、牛肉浸膏、酵母粉、NaNO2.在基础培养基中分别加入不同氮源,加量为0.3%,配制好培养基后灭菌接种,30e培养箱中培养7d后观察结果.明胶水解试验:配置明胶培养基,待凝固后挑取少量菌丝用穿刺法接种于试管中央(因明胶培养基在20e上融化,故观察时先将培养管在4e冰箱中冷却,待对照管完全凝固后,再记录结果).同时取两支不接种作空白对照,于30e培养箱中培养7d、10d、14d,在20e下观察菌的生长情况和明胶是否融化.如在20e以下明胶凝块部分或全部变为可流通的液体,则明胶水解阳性.如菌已生长,明胶未液化,但明胶表现菌落下出现凹陷小窝也为轻度水解,视为阳性.1.4.3红曲霉菌株的初步分类目前红曲霉的分类还是以形态分类法为主.本实验采用的是MEA培养基上红曲霉的生长情况对分离出的红曲霉进行初步分类[6].2结果与分析2.1红曲霉的分离与菌落形态和个体形态观察从后火曲和红心曲中分离到两株红曲霉,编号为N1和N2.2.1.1菌落形态N1:从后火曲中分离,在麦芽汁琼脂培养基上培养48h开始生长,为圆形白色绒毛状;继续培养菌落中央颜色变为棕黄色;培养到第7天时,菌落中央为深棕色;背面颜色为棕红色;边缘整齐,有放射性条纹;表面有绒毛状菌丝.N2:从红心曲中分离,菌落形态同N1.N3:在麦芽汁琼脂培养基上培养48h开始生长,为圆形白色绒毛状,继续培养菌落变成橙红色.背面也为橙红色.在PDA培养基上呈疮疤状.2.1.2个体形态N1:闭囊壳圆形,有柄,黄褐色,直径大约为40L m;菌丝顶端膨大形成浅绿色梨形分生孢子,2~7个成链状,2~3个成串的居多,大小为8L m@6.67L m;菌丝分支甚繁,有隔,透明,宽约4.53L m(图1、图3、图5).N2:同N1(图2、图4、图6).N3:闭囊壳少,有红色色素,分生孢子少,看不到成串的分生孢子,只是菌丝顶端膨大形成一个孢子,大小为9.33L m@8.00L m.2.2 生物学特性及生理生化试验2.2.1 N 1、N 2、N 3生长温度范围和最适生长温度测定的结果从表1可以看出,N 1、N 2、N 3在20e ~45e 的温度范围内均能生长,在30e ~35e 范围内生长最快,为N 1、N 2、N 3的最适生长温度.而在20e 下生长缓慢,在45e 下生长极为缓慢.并且在不同温度下N 1、N 2均比N 3生长的快.2.2.2 N 1、N 2、N 3生长pH 范围和最适生长pH 测定的结果从图7可以看出,3株红曲霉生长的pH 范围很广,在pH 2~10的范围内,红曲霉的菌丝均可生长,其中在pH 3~7的范围内菌丝的生长状态较好.N 3在pH 2时生长情况不好,在pH 6时生长状态达到最好.而N 1、N 2在pH 2下仍能很好地生长,在pH 3~5时生长最好,为其最适生长pH.因此,红曲霉在偏酸性条件下培养最好.表1 N 1、N 2、N 3菌株在不同温度下培养6d 后菌落的生长速率Table 1 Growth rate of N 1,N 2,N 3at differenttemperatures for 6days温度(e )菌落生长速率(mm/d)N 1N 2N320 2.22 2.32 2.0925 3.70 4.06 3.14307.83 6.93 5.45357.957.72 6.7040 5.36 5.47 4.05451.081.280.952.2.3 N 1、N 2、N 3耐乙醇度测定的结果291王佳丽等:汾酒大曲中红曲霉的分离和鉴定292山西大学学报(自然科学版)32(2)2009从图8可以看出,3株红曲霉耐酒精能力很强,最高耐受酒精度可达到18%,并且在低酒精度时,孢子萌发后菌丝生长良好,随酒精度增加,菌丝的生长不同程度地受到抑制,当酒精度达到18%时,其菌丝生长量已经很少了.2.2.4N1、N2、N3对不同碳源的利用结果表2N1、N2、N3对不同碳源的利用情况Table2Growth situation of N1,N2,N3in dif ferent carbon sources media 菌株葡萄糖果糖麦芽糖甘露糖乳糖鼠李糖山梨糖菊糖蔗糖棉子糖N1+++++++++++????-?N2+++++++++++????-?N3+++++++++-?++--注:/+++0生长良好,/++0生长较好,/+0生长一般,/?0略有生长,/-0不能生长从表2可以看出3株红曲霉均能利用葡萄糖、果糖、麦芽糖、甘露糖.在麦芽糖中3株红曲霉生长均良好,而在葡萄糖和果糖中只有N1和N2生长良好,N3生长较好.在甘露糖中3株红曲霉均生长较好.3株红曲霉均不能利用蔗糖,而在乳糖、鼠李糖、山梨糖、菊糖和棉子糖中只是略有生长,可见这几种糖均不是N1、N2、N3的理想碳源.2.2.5N1、N2、N3对不同氮源利用结果表3N1、N2、N3对不同氮源的利用情况Table3Growth situation of N1,N2,N3in different nitrogen sources media菌株(N H4)2SO4N aN O3NH4Cl脲牛肉浸膏酵母粉N aNO2N1+++++++++++++++++N2+++++++++++++++++N3++++++++++++++++注:/+++0生长良好,/++0生长较好,/+0生长一般,/?0略有生长,/-0不能生长从表3可以看出3株红曲霉对7种氮源利用结果差异不大.它们均能利用(NH4)2SO4、NaN O3、NH4Cl、脲、牛肉浸膏、酵母粉、NaNO2,且在有机氮中生长良好.由此可见,氮源利用实验在红曲霉的分离鉴定中,不能作为分类的生化指标,而仅宜作为参考.2.2.6明胶水解结果N1和N2不能使明胶水解,而N3能使明胶水解.根据文献[2],紫色红曲霉和变红红曲霉能使明胶水解.因此,明胶水解反应作为对红曲霉种分类的生化指标,具有一定的价值.2.3初步分类鉴定结果经过观察,在MEA培养基上25e培养7d后,N1直径大约为38mm,菌落平坦,绒毛状,边缘整齐,有直立的绒毛状菌丝,菌落周围为白色,中央为棕色.显微观察,菌丝体不规律的分支,近似透明,约4.0L m;闭囊壳球形,成浅黄棕色,大小在29.37L m~52.07L m范围内;分生袍子倒梨形,2~7个成串,呈浅棕色,大小约为11.01L m@6.68L m.N2和N1几乎一样.根据H aw ksw orth等关于红曲霉属的分类[5],N1和N2应属于红曲霉属(M onascus)中的红色红曲霉(M onascus ruber)(图9、图10、图11).3 讨论本实验从汾酒大曲中分离到了两株红曲霉菌株N 1、N 2,通过对其培养特征和个体形态特征观察、生物学特性分析和生理生化试验,可初步认为N 1和N 2为同一种红曲霉.根据H aw ksw orth 等关于红曲霉属的分类,将N 1和N 2初步鉴定为红曲霉属(Monascus )中的红色红曲霉(M onascus r uber ).传统的真菌的分类主要是形态分类法,但随着新兴学科和技术的发展,分子生物学技术在真菌的分类学中日渐显示出重要作用.因此,下一步有必要利用分子手段例如18SrDNA 序列测定、GC 含量测定等方法对分到的两株红曲霉菌株进行准确鉴定.已有文献报道,红曲霉具有很强的糖化力、液化力和蛋白酶活力等酶学活性.在一些名优白酒大曲中已分离到了红曲霉,并确定了红曲霉在这些白酒中的重要作用.从汾酒大曲中分离到的红曲霉是否具有多酶系特性以及代谢产物对汾酒品质是否有影响,还有待于进一步研究.参考文献:[1] 张纪忠.微生物分类学[M ].上海:复旦大学出版社,1990:364-398.[2] 邢旺兴,程荣珍等.几种常见红曲霉的生理学特性研究[J].药学实践杂志,2001,19(4):231-234.[3] 李钟庆,郭 芳.红曲菌的形态与分类学[M ].北京:中国轻工业出版社,2003:26-33.[4] 范秀容,李广武,沈 萍.微生物学实验[M ].3版.北京:高等教育出版社,1999:214-215.[5] 郭红珍.山西老陈醋大曲红曲霉分离鉴定[J].中国食品添加剂,2006(3):2-4.[6] H A WK SWOR T H DL ,PI T T JI.A N ew T ax onomy for M o nascus Species based on Cultur ol and M icro sco pical Char act er s[J].A us t J Bot ,1983,31:51-61.[7] 邢旺兴.关于红曲霉分类地位的认识[J].解放军药学学报,2004,20(2):119-121.Isolation and Identification of Monascus from Fen Daqu StarterWAN G Jia -li 1,H A N Jian -ro ng 2,ZH AO Jing -lo ng 3,WANG Q i 2,WANG Li 1,LI Kai1(1.I nstitute of Biotechnology ,Shanx i univ ers ity ,T aiy uan 030006,China;2.School of L if e Science and T echnology ,S hanx i univer sity ,T aiy uan 030006,China;3.F enj iu Dis tiller y Co.L td.,Feny ang 032205,China)Abstract:Tw o str ains of Monascus ,named as N 1and N 2,were isolated from Qing chaqu and H o ng xinqu,Xinghuacun Shanx i Fenjiu Co.Ltd.separately.By observ ing the character istics of colony and individual,taking a ser ies of physiolog ical and biochem ical ex perim ents,the strains N 1and N 2w ere initially idenfied as Monascus r ubber .Key words:Fen Daqu Starter;Monascus;isolation;identification293王佳丽等:汾酒大曲中红曲霉的分离和鉴定。
山西老陈醋大曲中产酶优良霉菌的筛选与鉴定
山西老陈醋是中国传统酿造食品之一,其特殊的酸味和香气深受人们的喜爱。
而其中产酶优良的霉菌则是制作老陈醋的关键因素之一。
本文将介绍山西老陈醋大曲中产酶优良霉菌的筛选与鉴定过程。
首先,我们需要从山西老陈醋大曲中筛选出产酶优良的霉菌。
这个过程需要进行多次培养和筛选,最终得到一种能够高效产酶的霉菌。
在筛选过程中,我们首先需要选择合适的培养基,以提供霉菌生长所需的营养物质。
通常情况下,我们会选择富含糖类、氮源和磷源的培养基,如马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)和麦芽琼脂(MA)等。
接着,我们需要将山西老陈醋大曲样品接种到培养基上,并进行孵育。
在孵育过程中,我们需要注意温度、湿度和通风等因素,以保证霉菌的正常生长。
经过多次培养和筛选,我们最终得到了一种产酶优良的霉菌。
接下来,我们需要对这种霉菌进行鉴定,以确定其属于哪一种菌株。
在鉴定过程中,我们可以通过形态学、生理生化和分子生物学等多种手段进行判断。
其中,形态学是最常用的方法之一。
通过观察霉菌的形态、色素、孢子等特征,可以初步确定其属于哪一种菌株。
接着,我们可以通过生理生化实验进一步确认。
例如,通过测定霉菌对不同碳源和氮源的利用情况、耐受性等指标,可以进一步确定其分类位置。
最后,我们可以使用分子生物学技术对霉菌进行鉴定。
例如,通过PCR扩增霉菌基因组DNA中的特定序列,并进行序列比对和系统发育分析,可以确定霉菌的分类位置。
通过以上步骤,我们可以确定山西老陈醋大曲中产酶优良的霉菌的分类位置,并为老陈醋的生产提供了重要的技术支持。
白酒大曲中微生物的分离鉴定目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2中古传统的白酒文化 (2)1.3中国白酒的品质 (2)1.4中国白酒的类型 (2)1.5白酒行业的发展和展望 (3)1.6白酒大曲的制作工艺 (3)1.7白酒的发酵剂-大曲 (4)1.8大曲的类型 (4)1.9大曲的类型 (4)1.10大曲酿造对白酒的影响 (5)1.11微生物对白酒大曲的影响 (5)1.12本文研究的内容和意义 (6)第二章材料与方法 (6)2.1材料 (6)2.1.1菌种来源 (6)2.1.2培养基 (6)2.1.3试剂 (6)2.1.4仪器 (7)2.2实验方法 (7)2.2.1 菌株的分离和纯化 (7)2.2.2 镜检和生理生化指标检验 (8)2.2.3.1DNA的提取 (8)2.2.3.2提取的DNA进行琼脂糖凝胶电泳检测 (9)2.2.3.3提取的DNA进行PCR扩增 (10)2.2.3.4 PCR扩增后的DNA进行琼脂糖凝胶电泳检测 (11)2.2.4 16SrDNA序列鉴定 (11)第三章结果与分析 (11)3.1分离得到的菌株外观形态和生理生化指标鉴定 (11)3.2 PCR扩增产物DNA测序结果和分析 (13)第四章结论 (15)致谢 (15)参考文献 (16)摘要摘要:大曲,又称块曲或砖曲,以大麦、小麦、豌豆等为原料,经过粉碎,加水混捏,压成曲醅,形似砖块,大小不等,让自然界各种微生物在上面生长而制成,统称大曲。
在经过强烈蒸煮的白米中,移入曲霉的分生孢子,然后保温,米粒上即茂盛地生长出菌丝,此即酒曲。
在曲霉的淀粉酶的强力作用而糖化米的淀粉,因此,自古以来就把它和麦芽同时作为糖的原料,用来制造酒、甜酒和豆酱等。
用麦类代替米者称麦曲。
大曲是酿制大曲酒用的糖化发酵剂。
在制曲过程中依靠自然界各种微生物富集到用淀粉质原料制成曲坯上,经过扩大培养,形成各种有益的酿酒微生物菌糸和酶系,再经过风干、贮藏,即成为成品大曲。
大曲中红曲霉的简易分离方法李晓楼(四川职业技术学院,四川遂宁 629000 )摘要:本文采用无菌过滤收集大曲中红曲霉孢子悬液和基内接种技术,运用稀释平板法,实现了从大曲中简易分离红曲霉,文章介绍了红曲霉的生物学特征,阐述了从大曲中分离红曲霉的原理、分离培养基的设计与制作、大曲中红曲霉分离纯化的技术方法及过程,为获取红曲霉纯菌及红曲生产爱好者提供参考。
关键词:大曲;红曲霉;分离;基内接种;稀释平板法红曲霉的用途非常广泛,利用红曲霉生产红曲,古称丹曲,是我国古代的伟大发明。
红曲不但用于酿酒,而且还应用于发酵食品、食品色素等方面[1] 。
此外有的红曲霉能产生 Monacolin 类活性物质,具有很强的降低胆固醇的作用;某些红曲霉种还含有较高的麦角甾醇,可防止婴儿佝偻病,促进孕妇和老年人对钙、磷的吸收;另外有报道红曲霉的有些种还有酯化能力[2] 。
因此有关红曲霉在酿酒、保健、食疗等方面的作用越来越受到人们的重视。
本文采用无菌过滤收集大曲中红曲霉孢子悬液和基内接种技术,运用稀释平板法,实现了从浓香型大曲中简易分离红曲霉,文章介绍了红曲霉的生物学特征,阐述了从大曲中分离红曲霉的原理、分离培养基的设计与制作、大曲中红曲霉分离纯化的技术方法及过程,为获取红曲霉纯菌及红曲生产爱好者提供参考。
1 红曲霉的生物学特征红曲霉(Monascus sp . )是腐生菌,分布较广,常存于乳品或乳制品中,多数出现在乳酸自然发酵的基物里,制曲作坊和大曲等都是它们适宜的繁殖地。
红曲霉属于不整子囊菌纲、散囊菌目、红曲科、红曲属。
已描述过的红曲霉约有19 个种[3] 。
1.1 形态特征红曲霉一般多用麦芽汁琼脂培养。
在生长的过程中能形成红色色素,菌落初为白色,老熟后变成淡红、紫红等颜色。
菌丝有隔,多核,多分枝。
分生孢子着生在菌丝及其分枝的顶端,单生或以向基式生出 2 — 6 个成链,形状多为梨形,闭囊壳球形,内散生 10 多个子囊,子囊球形,内含有 8 个子囊孢子,成熟后子囊壁解体,孢子留在闭囊壳内[4] 。
1.2 生理特性红曲霉的最适温度一般在30 ℃—35 ℃ ,25 ℃ 以下40 ℃ 以上不利于生长。
最适 pH 值一般在 3 —5 , pH 值在 3 以下,生长缓慢, pH 值在 5 以上,不利于色素的形成。
同时酿酒用的红曲霉能够耐受一定的酒精度[4] 。
2 大曲中红曲霉的分离原理根据红曲霉的生物学特征以及生理特性,在适合红曲霉生长的培养基中加入选择性抑制剂,设计制作成适合红曲霉生长的选择性分离培养基,选取富含红曲霉的优质大曲为菌源,无菌过滤,收集红曲霉孢子悬液,采用稀释平板分离可以得到较纯红曲霉[5] 。
3 分离培养基的设计与制作选择性分离培养基的设计与制作,是成功分离红曲霉的关键。
设计与制作红曲霉选择性分离性培养基,包括设计原理;配方以及制作过程。
3.1 设计原理选择性分离培养基是利用目的微生物对各种化学物质敏感程度的差异,在培养基中加入选择性抑制剂,用以抑制非目的微生物的生长,并使目的微生物生长繁殖,从而实现红曲霉的纯种分离。
3.2 具体配方根据红曲霉分离的原理,设计麦芽汁琼脂培养基加选择性抑制剂用于红曲霉分离。
具体配方: 8 —10 波美度的麦芽汁 900ml ,无水乙醇 100ml , 25g 琼脂,然后用乳酸调 pH 值在 4.0 左右, 1.05kg /cm 2 灭菌 20 分钟即成选择性分离培养基。
使用前加 30ppm 的链霉素 1ml — 2ml ,用于抑制原核微生物如细菌和放线菌的生长。
3.3 制作过程取小麦若干,用水洗净,浸水 6 —12 小时,15 ℃ 阴暗处发芽,当麦根长至麦粒的两倍时,摊开烘干。
将干麦芽磨碎,取 1 份麦芽加 4 份水,在65 ℃ 水浴锅中糖化 3 — 4 小时,然后用 4 — 6 层纱布过滤,滤液用鸡蛋清法除浊后稀释到 8 — 10 波美度。
按 3.2 设计配方配制, 1.05kg /cm 2 灭菌 20 分钟即成[5] 。
4 大曲中红曲霉的分离方法与技术4.1 方法稀释平板法( pour plate method) 即运用无菌操作,将目的菌源微生物用无菌水作梯度稀释,取定量菌液通常不超过 1ml 于无菌培养皿中,然后倒入融化冷却至50 ℃ 的培养基,混合摇匀,凝固后倒置、恒温培养 1 —3 天,就会出现单菌落,达到纯种分离的目的。
稀释平板法,接种温度较高,接种器具简单,适合于利用孢子悬液等分离。
4.2 技术根据红曲霉的生物学特征及其生理特性在红曲霉的分离纯化过程中主要采用了基内接种技术和无菌过滤收集孢子悬液技术。
4.2.1 基内接种技术基内接种技术是相应于稀释平板法而言的,菌液接种于培养基的内部,菌液与培养基充分混合,基内接种技术,接种温度较高,可使某些热敏感菌死亡,同时培养基内部缺氧,某些好氧菌的生长受到抑制,可减少非目的微生物在培养基上的生长,而红曲霉的孢子有一定的耐受性和抗逆力,因此影响不大。
4.2.2 无菌过滤收集红曲霉孢子悬液技术采用无菌过滤收集红曲霉孢子悬液,用于红曲霉纯菌分离,可以缩短分离纯化的次数,确保分离培养基平板上的红曲霉菌落是单菌落,同时红曲霉孢子的耐受力较强,有一定的抗逆性,适合基内接种。
4.2.2 .1 无菌过滤装置的准备用一玻璃短柄漏斗,在漏斗柄和颈结合处包棉花成棉塞状,将漏斗柄插放到试管或三角瓶内,棉塞要松紧适宜(以手握漏斗,试管或三角瓶不掉为准),漏斗内放折叠好的圆锥形滤纸,要求滤纸边缘低于漏斗边缘,然后用牛皮纸将整个漏斗包扎,灭菌备用。
4.2.2 .2 无菌过滤操作用无菌小刀在漏斗的牛皮纸上划一锐角形小口,在无菌环境中,用无菌镊子掀起小口,将待滤样液缓缓倒入漏斗,样液不要超过滤纸边缘。
完毕后,轻轻取下漏斗,保留棉塞,注意旋转一下棉塞,以消除棉塞中部的小孔。
所得滤液即为基内接种的孢子悬液。
5 大曲中红曲霉的分离纯化过程5.1 大曲的选取选取有红心的优质中高温大曲,无菌粉碎备用。
红心大曲的选取,目的性强,可以缩短分离时间,减少分离过程中目的菌种的富集培养。
5.2 红曲霉的分离从红心大曲中分离得到红曲霉纯菌,要经过一系列的过程,在整个过程中,无菌操作和无菌意识显得尤为重要,包括以下过程。
5.2.1 无菌水的制备量取 90ml 蒸馏水于 250ml 三角瓶中,塞上棉塞,包扎,另取 2 支18mmX180mm 的试管,分装 9ml 蒸馏水,塞上棉塞,包扎。
1.05kg /cm 2 灭菌 20 分钟。
5.2.2 红曲霉孢子悬液的制备与稀释将无菌粉碎的红心大曲粉 10g 浸泡在装有 90ml 无菌水的三角瓶中振荡20 分钟,无菌过滤,滤液即为 10 -1 浓度的红曲霉孢子悬液,用 1ml 的无菌滴管吸取 10 -1 浓度的孢子悬液 1ml 于一管 9ml 的无菌水中,吹洗三次,摇匀得 10 -2 浓度的红曲霉孢子悬液,同样到 10 -3 浓度的红曲霉孢子悬液。
5.2.3 平板分离取 9 套无菌培养皿,依次编号为 10 -1 , 10 -2 , 10 -3 ,,每个稀释度设两个重复即各三个。
采用基内接种技术,用 1 支 1 ml 无菌滴管从低浓度开始,分别吸取 1ml 菌液于相应编号的培养皿内,要求吸前摇匀样液。
然后将融化冷却到50 ℃ 左右的分离培养基(向培养基中加入 30ppm 的链霉素 1 —2ml ,)倒平皿,旋转平皿,使培养基和孢子悬液充分混匀。
冷凝后倒置于培养箱中32 ℃ 恒温培养 2 — 4d ,注意观察菌落的形态和颜色。
5.2.4 红曲霉的转接从稀释平板上选取菌落初为白色,老熟后变红、紫红的菌落无菌操作转接到麦芽汁琼脂试管斜面上32 ℃ 恒温培养 6 — 7d ,作好标记。
5.2.5 红曲霉的纯化如果转接的菌苔不纯,可在培养 7 天左右后,向试管中无菌操作加入 10ml 无菌水,用接种铲刮洗菌苔,无菌过滤,将滤液按 5.2.2 、 5.2.3 操作,进一步纯化、培养、转接即得红曲霉纯种。
注意纯化时孢子悬液的稀释度,最好取 10 -3 , 10 -4 , 10 -5 三个稀释度,因为此时的菌相当于经过了富集培养,较纯,孢子数量大,浓度较高。
5.2.6 镜检取洁净的无菌载玻片,加一滴乳酸石碳酸液。
用接种针挑取分离转接的试管红曲霉菌丝少许,在液滴中涂布,盖上盖玻片,火焰固定后镜检。
观察菌体的形态、菌丝的形态、有无横隔,分枝情况;分生孢子着生方式、形状;有无闭囊壳及其形状等鉴定是否是红曲霉。
镜检后将确定的红曲霉菌种作好标记。
5.2.7 红曲霉菌种的保藏将分离得到的纯种红曲霉作好标记后冰箱保存备用。
在实践生产中可以用试管麸皮法保存红曲霉,该方法简单、实用,保存时间较长。
总之,采用上述方法,从大曲中分离红曲霉,目的性强,成功率高,简便易行,耗时短,同时分离得到的红曲霉来源于大曲,有一定的糖化力和耐酸性,在实际生产上有更大的实用价值。
参考文献:[1] 傅金泉.我国红曲生产与应用的现状及发展前景 [J] .食品与发酵, 1995 ,( 5 )[2] 毛宁,陈松生.降脂红曲霉的生产研究 [J] .中国酿造, 1997 ,( 5 )[3] 颜耀祖.真菌分类学 [M] .北京:中国农业大学自编教材, 96~98[4] 傅金泉.中国红曲及其实用技术 [M] .北京:中国轻工业出版社, 1997[5] 周群英,高廷耀.环境工程微生物学 [M] .北京:高等教育出版社, 2000 作者介绍:-- 《中国西部科技.学术》 2007年第5期 --。