产淀粉酶的微生物的研究【文献综述】
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10科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald2010 NO.29Science and Technology Innovation Herald研 究 报 告α-淀粉酶是在淀粉加工、食品工业、医药工业、发酵工业及酿造、制糖和纺织工业上应用广泛的酶种,也是目前国内外应用最广、产量最大的酶种之一。
α-淀粉酶一般可由微生物发酵产生,也可由植物和动物提取。
目前,工业生产上都以微生物发酵法为主进行大规模生产α-淀粉酶。
我国从1965年开始应用枯草芽孢杆菌(Bcaillussubtilis)BF-7658生产α-淀粉酶,当时仅无锡酶制厂独家生产,年产量为10.22吨。
现在国内生产酶制剂的厂家己发展到上千个,其中约有40%~50%的工厂生产α-淀粉酶。
总产量上万吨。
近年来,国外生产耐热α-淀粉酶发展较快,己从嗜热真菌、高温放线菌、特别是从嗜热细菌(嗜热脂肪芽孢杆菌B.stearothermophilust和地衣芽孢杆菌B.licheniformus等)中分离得到了耐高温的α-淀粉酶菌种。
但就国内而言,虽己开展了耐高温α-淀粉酶的研究工作,目前仍以枯草杆菌菌株生产α-淀粉酶为主。
本文就枯草杆菌在淀粉培养基上产α-淀粉酶做一下研究,其对在以玉米(淀粉含量为70%~75%)或大米(淀粉含量为80%~85%)主要原料的发酵酿酒过程,具有实际的指导意义。
1 材料和方法1.1实验材料1.1.1菌种 枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)为实验室保藏菌种。
1.1.2种子培养基 马铃薯固体(及液体)培养基(简称PDA,马铃薯200g、蔗糖20g、琼脂15g、水1000ml、PH自然,马铃薯去皮,切成块煮沸30min,然后用纱布过滤,再加糖及琼脂,溶化后补足水至1000ml。
121℃灭菌30min)1.1.3发酵培养基 淀粉液体培养基(可溶性淀粉、蒸馏水、pH自然。
淀粉酶的生产与应用一、本文概述淀粉酶是一类重要的酶类,它在生物体内起着至关重要的作用。
淀粉酶的主要功能是催化淀粉和糖原等多糖类物质的水解,生成糖类物质,供生物体利用。
由于其独特的生物催化性质,淀粉酶在工业生产、农业、食品工业、医药等领域有着广泛的应用。
本文将对淀粉酶的生产方法、性质、应用及其发展趋势进行全面的介绍和探讨。
我们将对淀粉酶的生产方法进行详细阐述。
淀粉酶的生产主要包括微生物发酵法、植物提取法和化学合成法等方法。
其中,微生物发酵法是目前工业上最常用的生产方法,具有产量高、成本低、操作简便等优点。
我们将详细介绍各种生产方法的原理、操作过程以及优缺点。
我们将对淀粉酶的性质进行深入研究。
淀粉酶的性质包括其催化特性、稳定性、动力学特性等。
这些性质直接决定了淀粉酶在各个领域的应用效果。
我们将对这些性质进行系统的研究和探讨,以期找到提高淀粉酶应用效果的有效途径。
再次,我们将对淀粉酶的应用领域进行全面的介绍。
淀粉酶在工业生产、农业、食品工业、医药等领域有着广泛的应用。
例如,在工业生产中,淀粉酶可用于生产酒精、味精、柠檬酸等产品;在农业中,淀粉酶可用于提高农作物的产量和品质;在食品工业中,淀粉酶可用于改善食品的口感和营养价值;在医药领域,淀粉酶可用于生产某些药物和生物制品。
我们将详细介绍淀粉酶在各领域的应用原理、应用效果以及应用前景。
我们将对淀粉酶的发展趋势进行展望。
随着生物技术的不断发展和进步,淀粉酶的生产方法和应用领域也将不断拓宽和深化。
例如,通过基因工程技术对淀粉酶进行改造和优化,可以提高其催化效率和稳定性;通过开发新型淀粉酶制剂,可以拓宽其在各个领域的应用范围。
我们将对淀粉酶的发展趋势进行预测和分析,以期为其未来的研究和应用提供参考和借鉴。
本文将对淀粉酶的生产方法、性质、应用及其发展趋势进行全面的介绍和探讨。
通过深入了解和研究淀粉酶的相关知识,我们可以更好地利用这一重要的生物催化剂,推动相关产业的发展和进步。
微生物与转基因技术摘要微生物目前已是生物技术领域主要的模式生物之一,微生物可以为转基因技术提供工具酶、基因载体;微生物本身也常作为目的基因的受体细胞。
通过转基因的方式,可以将人类所需要的基因转移到特定物种上,从而表达出人类想要的性状。
本文综述了转基因微生物在食品、农业、医药以及环境保护、传统工业改造等领域研究与应用的国内外现状。
在食品生产领域,转基目微生物主要用于食品用群制剂的生产,如凝乳酶.淀粉酶,蛋白酶等,转基因酵母也应用于啤酒的生产.在农业生产领域,转基因微生物主要用于微生物农药、微生物肥料和饲料酶制剂的生产.在医药生产领域,转基因微生物主要用于兽用和人用疫苗的生产,以及利用转基因镟生物生产某些药物。
此外,转基因微生物在环境保护,传统工业的改造、印染业,以及新能薄开发等方面也有应用,本文也同样大致介绍了一些目前国内外关于微生物转基因方面的前沿研究。
关键词微生物转基因,DNA重组技术,目的基因,基因载体1引言转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。
基因片段[1]的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因,也可以是人工合成指定序列的基因片段。
基因片段被转入特定生物中,与其本身的基因组进行重组,再从重组体中进行数代的人工选育,从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。
该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状,培育出新品种。
1980年代以来,现代生物技术迅速发展,在医药、农业、食品、化工、环境和能源等领域发挥了巨大的经济效益和社会效益。
自1982年美国FDA批准了世界上第一例基因工程药物重组人胰岛素的正式生产以来,以基因工程药物为主的各种基因工程产品陆续实现商品化生产。
其中,转基因微生物是基因工程产品的重要组成部分,在农业生产、食品加工、医药生产以及环境保护等领域得到了广泛的应用。
2微生物与转基因技术1.微生物与转基因工具酶转基因技术中,需要一些基本的工具酶,如对供体生物的DNA进行切割以获得目的基因的限制性核酸内切酶、DNA聚合酶类、DNA连接酶、核酸外切酶、反转录酶等。
枯草杆菌生产α-淀粉酶的研究-回复枯草杆菌生产α淀粉酶的研究引言:淀粉是一种由葡萄糖分子组成的多聚体,是植物细胞中最重要的储能物质。
为了有效地利用淀粉,许多微生物产生了淀粉酶。
淀粉酶能够水解淀粉成为可被微生物利用的单糖,其中α淀粉酶是将淀粉水解成麦芽糖或是葡萄糖的主要酶类之一。
而枯草杆菌是一种广泛存在于土壤中的细菌,在许多领域都具有潜在应用价值。
本文将探讨枯草杆菌生产α淀粉酶的研究目的、方法、结果和展望。
目的:本研究的目的是通过培养枯草杆菌,使其表达α淀粉酶,以探索其在产业应用上的潜力。
方法:1. 枯草杆菌菌种的筛选:从不同的土壤样本中筛选出具有较高淀粉酶产量的枯草杆菌菌株;2. 培养基的优化:对枯草杆菌菌株进行不同培养基的筛选和优化,以提高淀粉酶产量;3. 发酵条件的优化:调节发酵条件,包括温度、初始pH、培养时间和淀粉浓度,进一步提高淀粉酶活性;4. α淀粉酶的提取和纯化:通过离心、过滤、浓缩和柱层析等技术,将淀粉酶从菌体中分离提取,并进行纯化。
结果:通过以上的实验步骤和优化条件,我们成功获得了一株高产α淀粉酶的枯草杆菌菌株,并获得了较高的淀粉酶产量。
实验结果表明,枯草杆菌在适宜的发酵条件下能够表达和产生大量的α淀粉酶。
展望:虽然本研究已经取得了一定的成果,但仍然存在一些挑战和改进的空间。
首先,我们可以进一步优化发酵条件,以提高淀粉酶产量。
其次,可以通过基因工程手段改良枯草杆菌的基因组,提高其淀粉酶产量和活性。
此外,可以进一步研究α淀粉酶的性质和机制,以在其应用领域发挥更大的作用。
结论:本研究通过对枯草杆菌的研究,成功实现了α淀粉酶的生产。
这为淀粉酶的产业化应用提供了新的途径和可能性。
枯草杆菌生产α淀粉酶具有较高的生物安全性和可行性,且可以通过合理优化发酵条件和基因工程手段,进一步提高产量和活性。
通过深入研究淀粉酶的性质和机制,有望在食品加工、饲料行业和生物能源领域等方面发挥重要作用。
总结:枯草杆菌是一种潜在的产α淀粉酶的微生物菌株。
土壤中产淀粉酶微生物分离纯化的研究苏雪莹(北京城市学院,北京 100094)【摘要】【摘要】为进一步提高淀粉酶产量,并促进农业、畜牧业发展,以土壤作为产酶微生物的关键来源,选用淀粉作为主要指标剂,从土壤中筛选出具有较高活力的淀粉酶产生细菌2株,分别以不同的培养基进行固体与液体的振荡培养,实验结果表明,淀粉酶产酶高峰出现在振荡培养基培养的第2天,产酶量为4.59U/mL。
【期刊名称】科技展望【年(卷),期】2016(026)006【总页数】1【关键词】【关键词】淀粉酶微生物分离纯化酶活力1前言就现阶段而言,淀粉酶大都是借助微生物发酵来进行生产的,其产生的菌株种类主要包括两种,分别为细菌和真菌,故从土壤中筛选出具有较强活力的淀粉酶微生物对于提高淀粉酶产量并促进农业、畜牧业发展具有重要作用。
基于此,本文以土壤为样本,从中筛选出具有高获利的淀粉酶产生菌,在明确相关微生物产生淀粉酶最佳培养条件的基础上,为提高淀粉酶产量提供有价值的参考意见。
2材料与方法首先,筛选淀粉酶产生菌的培养基。
LB培养液的组成成分如下:酪蛋白10g;酵母浸出物5g;食用盐5g,向其中加入1N NaOH1mL并定容至1L。
制作固体培养基时,向其中加入15g琼脂,并置于120℃的高温下进行灭菌20min,而后冷却至50℃后,向培养基混合物中加入1mL浓度为50mg/mL的氨苄青霉素,并搅拌均匀,用作选择培养基。
除LB培养液外,还存在另一种无机元素培养液,其组成为:酪蛋白、酵母浸出物各2g;Na2HPO45.4g,KH2PO42.4g以及NaC12.1g和可溶性淀粉10g,将培养液定容至1L[1]。
制作固体培养基时加入15g琼脂,120℃高压灭菌并冷却至50℃后,加入浓度为1mol/L的无菌MgSO42mL以及浓度为100mol/L的CaCl22mL(或50mg/mL的氨苄青霉素1mL)。
考虑到LB培养液组成成分的用量规格较为标准,且实验操作相对成熟,故选择LB培养液作为淀粉酶产生菌的主要培养基,培养条件为:36℃环境中在250r/min的旋转式培养箱中进行培养,培养时间为12-17h;贮存条件为:向培养基中加入无菌甘油,使其浓度处于15%-20%之间,混匀后至于-70℃的环境中保存[2]。
高温淀粉酶生产菌株随着生物技术的不断发展,高温淀粉酶生产菌株逐渐成为研究的热点。
高温淀粉酶是一种能够在高温环境下活性稳定的酶,具有广泛的应用前景。
本文将介绍高温淀粉酶生产菌株的相关研究进展以及其在工业上的应用。
高温淀粉酶生产菌株的研究旨在寻找能够在高温环境下产生高效淀粉酶的微生物。
这些微生物通常生活在极端环境中,如温泉、火山喷发口等,能够适应高温环境的生存。
研究人员通过对这些微生物进行分离和鉴定,筛选出具有高温淀粉酶产生能力的菌株。
已经发现的高温淀粉酶生产菌株主要包括泛菌、放线菌和酵母菌等。
泛菌是一类广泛存在于自然环境中的微生物,具有较强的适应能力。
放线菌是一类土壤中常见的细菌,其代谢产物中常含有各类酶。
酵母菌是一类单细胞真菌,具有较高的酶活性和产酶能力。
这些菌株通过合理的培养条件和菌种改造,可以实现高效产酶。
高温淀粉酶生产菌株在工业上具有广泛的应用价值。
高温淀粉酶可以在高温条件下快速水解淀粉,生成葡萄糖和其他糖类物质。
这些糖类物质可以被利用于生物燃料、酒精生产、食品加工等领域。
同时,高温淀粉酶还可以在纺织、造纸、制革等工业中用于酶解废水和废物,减少环境污染。
在高温淀粉酶生产菌株的研究中,科研人员主要关注以下几个方面。
首先是菌株筛选与改造。
通过对自然环境中的菌株进行筛选,选择出产酶能力较强的菌株,并通过基因工程技术对菌株进行改造,提高其产酶能力。
其次是培养条件的优化。
合理的培养条件可以提高菌株的生长速度和产酶能力,包括温度、pH值、培养基成分等。
最后是酶的提取和纯化。
高温淀粉酶的提取和纯化是一个关键的步骤,可以通过离心、过滤、酒精沉淀等方法进行。
尽管高温淀粉酶生产菌株在相关领域已经取得了一定的研究进展,但仍然存在一些挑战和问题。
首先是菌株的稳定性和产酶能力的提高。
在高温环境下,菌株的稳定性和产酶能力容易受到温度、pH值等因素的影响,需要进一步研究和改进。
其次是高温淀粉酶的纯化和工业化生产的问题。
毕业论文文献综述生物工程淀粉酶的研究进展1.淀粉酶简介淀粉酶是催化淀粉、糖原转化成葡萄糖、麦芽糖及其它低聚糖的一类酶的总称,广泛应用于淀粉工业、食品工业、医药、纺织、洗涤剂、青贮饲料、微生态制剂以及酿酒等行业[1]。
淀粉酶是最早用于工业化生产的酶,迄今为止仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一[2]。
不同种类的淀粉酶水解淀粉会生成不同的产物。
常见的淀粉酶可以分为以下几种:生淀粉酶(EC3.2.1.1),也叫液化酶;3■淀粉酶(EC3.2.1.2);葡萄糖淀粉酶(EC3,2.1.3),也叫丫-淀粉酶,简称糖化酶(缩写GA或G):异淀粉酶(EC3.2.1.68)等[3]。
”-淀粉酶能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,所得产物的还原性末端葡萄糖单位碳原子为“构型,同时该酶能使淀粉浆的粘度下降;伊淀粉酶是从淀粉的非还原性末端切下一分子的麦芽糖,其产物还原性末端葡萄糖单位碳原子为3构型;葡萄糖淀粉酶是从底物非还原末端依次水解”-1,4糖昔键和分支的a-1,6-糖昔键,生成葡萄糖。
异淀粉酶是只水解糖原或支链淀粉分支点的a-1,6糖昔键,切下侧枝链[5]。
对淀粉酶的分类和作用机制研究较多,可按来源、产物的旋光度、作用机制等进行分类。
但近年随着酶学性质的研究的发展,对酶的作用机制、方式等研究不断取得新成果,分类学问题出现许多难点。
我国在食品方面研究和应用的微生物酶估计有30多种[6],其中淀粉酶有a-淀粉酶、伊淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶、普鲁兰酶、环糊精生成酶等。
2.淀粉酶的生产2.1淀粉酶的来源淀粉酶的来源很广泛,可以来自于植物、动物以及微生物。
大部分的淀粉酶存在于微生物中,微生物中主要的两种淀粉酶为a-淀粉酶及葡糖淀粉酶,此外,主要存在于植物中的3■淀粉酶也存在于少量微生物中。
体淀粉酶可以从几种细菌、真菌和酵母中分离获得。
但是,由于细菌淀粉酶具有几个比较优良的特性,因此,细菌淀粉酶用的比较多,特别是淀粉液化芽抱杆菌已用于工业化生产[5]。
淀粉酶的应用及研究进展淀粉酶是一种能够分解淀粉类物质的酶,在多个领域具有广泛的应用。
随着科技的不断进步,淀粉酶的研究和应用也在不断深入。
本文将详细介绍淀粉酶的应用领域和研究进展,以期为相关领域的研究提供参考。
淀粉酶是一种水解酶,能够将淀粉分解成相对较小的分子,如葡萄糖、麦芽糖等。
根据酶的来源不同,可以分为α-淀粉酶和β-淀粉酶。
其中,α-淀粉酶广泛存在于高等植物和微生物中,而β-淀粉酶则主要存在于高等植物和某些微生物中。
淀粉酶在自然界中分布广泛,扮演着重要的角色,尤其是在食品、生物制药和环境治理等领域具有广泛应用。
食品领域在食品领域中,淀粉酶主要用于制作糖浆、葡萄糖等淀粉类食品。
通过使用不同种类的淀粉酶,可以控制糖类的生成量和生成速度,从而获得所需的食品品质。
淀粉酶还可以用于改善食品的口感和外观,如用α-淀粉酶处理小麦粉可以使其变得更加松软。
在生物制药领域中,淀粉酶主要用于药物的制备和生产。
例如,β-淀粉酶可以用于制备免疫抑制剂、抗炎药等药品的有效成分。
淀粉酶还可以用于生物柴油的生产,提高生物柴油的产率和质量。
随着生物技术的不断发展,淀粉酶在生物制药领域的应用前景将更加广阔。
在环境治理领域中,淀粉酶主要用于水处理和农业废弃物的处理。
β-淀粉酶可以用于降解农业生产中的纤维素类废弃物,将其转化为可利用的糖类,从而实现农业废弃物的资源化利用。
淀粉酶还可以用于水处理中的污泥减量,提高污水处理效率。
新一代淀粉酶的研发随着科技的不断进步,新一代淀粉酶的研发工作正在不断深入。
目前,新型淀粉酶的研究主要集中在提高酶的稳定性、降低成本以及优化生产工艺等方面。
例如,通过基因工程手段,可以培育出具有更强水解能力和稳定性的淀粉酶。
利用合成生物学方法,还可以构建出更加高效的淀粉酶生产系统,为淀粉酶的应用提供更加可持续的解决方案。
除了新型淀粉酶的研发外,淀粉酶基因改造也是当前研究的热点之一。
通过基因改造手段,可以改变淀粉酶的活性、热稳定性等关键性质,从而优化其在不同领域的应用效果。
【生物工程专业】【毕业设计文献综述开题报告】产淀粉酶菌株鉴定及酶的制备(可编辑)【生物工程专业】【毕业设计+文献综述+开题报告】产淀粉酶菌株鉴定及酶的制备(20届)毕业论文摘要: 从中分离得到一株产菌株,根据菌落形态和常规生理生化鉴定方法对菌株进行鉴定,为了确定该菌株在分类学上的位置,对这一菌株进行16S RNA分子鉴定。
主要是通过16S rNA测序与GenBank中已有的序列比对来鉴定菌种序列比对Bacillusamyloliquefaciens有99%的相似度。
该酶的最适反应温度为60,最适反应pH值为6.0。
关键词: ;;Abstract: A strain of amylase producing was isolated from nature. The strain was identified by the shape and general physiological and biochemical properties. In order to confirm the location in taxonomy,16S rDNA sequence of the strain was sequenced and it had the similarity of 99, with that of theBacius amyloliquefaciens. Amylase which is extracellular in incubation period of the strain can be purified by salt out. The optimum temperature of amylase is 60? and the optimum pHis 6.0.Keywords: amylase; strain identification; preparations ofenzymes目录摘要…………………………………………………………………………………………………… ? Abstract……………………………………………………………………………………………… ?1 绪论 11.1 高产淀粉酶的来源 11.2 菌种鉴定的方法概况 11.3 α-淀粉酶的研究 21.3.1 α-淀粉酶分离纯化方法的研究 21.3.2 α-淀粉酶活力测定方法的研究 31.4 淀粉酶的应用 31.4.1 在食品工业中的应用 31.4.2 在造纸业中的应用 31.4.3 在清洁剂生产中的应用 31.4.4 在医药行业中的应用 32 实验方法 42.1 材料、试剂和仪器 42.1.1 生物材料 42.1.2 主要试剂 42.1.3 培养基配方 42.1.4 主要仪器和设备 42.2 实验方法 52.2.1 菌种活化和培养 52.2.2 菌落及生理生化特性鉴定 5 2.2.3 菌种的分子鉴定 52.2.4 菌种的发酵 62.2.5 淀粉酶活力测定 62.2.6 蛋白质含量的测定 6 2.2.7 酶的制备 62.2.8 酶学性质研究 73 结果与分析 93.1 菌落生理生化特性鉴定 9 3.2 菌株分子鉴定结果 93.3 淀粉酶分离纯化结果 10 3.4 淀粉酶酶学性质的研究结果 11 3.4.1 酶反应的最适温度和酶的热稳定性研究 113.4.2 酶反应的最适pH值和酸稳定性 124 结论 14参考文献 15致谢 171 绪论β-淀粉酶。
文献综述生物科学产淀粉酶的微生物的研究摘要[摘要]海洋是生物新型药物和其他具有独特药用价值的生物活性物质的重要源泉,其代谢产物多具有新颖的化学机构和独特的生理功能,包括萜类、甾醇类、生物碱类、甙类、多糖、肽类、核酸、蛋白质、酶类等[1],本文主要综述了目前产淀粉酶菌株的筛选的主要方法,以及菌种的酶活力测定的几种方法,分析其原理及一些影响因素,并根据各自的应用范围和条件,从中挑选出适合本实验的实验方法,让自己少走弯路,提高实验的效率。
[关键词] 淀粉酶;菌株筛选;酶活力1 淀粉淀粉是葡萄糖的高聚体,在餐饮业又称芡粉,通式是(C6H10O5)n,水解到二糖阶段为麦芽糖,化学式是(C12H22O11),完全水解后得到葡萄糖,化学式是(C6H12O6)。
淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。
淀粉是植物体中贮存的养分,贮存在种子和块茎中,各类植物中的淀粉含量都较高。
淀粉是粮食作物中含量最高的营养成分,除了可直接作为食物外,对淀粉进行深加工还可以生产葡萄糖、果糖、低聚糖等,以淀粉质原料及其水解产物为基质经过发酵可以生产乙醇、啤酒、味精、有机酸等食品与化工产品,因此淀粉深加工工业是国民经济中一个庞大的基础工业体系,合理开发利用淀粉原料对于提高农产品的附加值、提高农民收入具有十分重要的意义[2]。
2 淀粉酶淀粉酶是一种用途极广的生物催化剂,广泛应用于造纸、食品和医药工业中[3],如饴糖、啤酒、黄酒、葡萄糖、味精、抗生素等行业;用于对高质量的丝绸、人造棉和化学纤维的退浆;可制成不同品种的工业酶、医用酶和诊断酶等。
在洗涤剂工业中,淀粉酶与碱性蛋白酶、脂肪酶一起添加于洗衣粉中制成多酶洗衣粉等,具有极广泛的用途[4]。
淀粉酶是水解淀粉和糖原酶类的总称[5],它广泛存在于动植物和微生物中。
淀粉作为农业第一大产品,其原料深加工是粮食与食品加工中的重要组成部分。
淀粉是发酵工业的主要原料,通过发酵可以生产出众多产品,如乙醇、甘油、有机酸、氨基酸、酶等,也可以生产高附加值的生物制剂和药品。
通过对淀粉的生化处理可以提高淀粉产品的附加值,这些都需要淀粉酶的参与。
淀粉酶是最早用于工业化生产并且迄今仍是用途最广、产量最大的酶制剂产品之一[6]。
淀粉酶是重要的酶制剂,具有巨大的应用价值。
淀粉酶广泛存在于微生物、植物和动物体中目前已广泛应用于食品、发酵、畜牧业生产、谷物加工、纺织、造纸、轻化工业、医药和临床分析等领域[7-9]。
常见的淀粉酶可以分为以下几种:α-淀粉酶(也叫液化酶)、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶(也叫γ-淀粉酶,简称糖化酶)、异淀粉酶等[10]。
α-淀粉酶从淀粉分子内部水解α-1,4糖苷键,而对淀粉分子的α-1,6糖苷键不能水解,但它可跨越α-1,6糖苷键,对分子内的α-1,4糖苷键起作用,且水解α-1,4糖苷键的先后次序是无规律的。
α-淀粉酶水解直链淀粉的最终产物是麦芽糖与葡萄糖,而其水解支链淀粉的最终产物是麦芽糖、葡萄糖和异麦芽糖。
α-淀粉酶作用于淀粉内部切开α-1,4糖苷键,而生成糊精和还原糖,产物的末端残基碳原子构型为α构型,故称α-淀粉酶。
它是一种重要的酶制剂,广泛应用食品工业、饲料工业、发酵工业及纺织工业等等。
目前α-淀粉酶的生产主要利用微生物发酵。
α-淀粉酶产生菌主要有细菌(如枯草杆菌、地衣芽孢杆菌等等)和真菌(如黑曲霉、米曲霉和根霉等等)。
国内外目前主要利用细菌发酵生产α-淀粉酶。
真菌α-淀粉酶可以改善面团的发酵特性和面包的贮藏特性,被开发为一种重要面包品质改良剂,因此开发安全、高活性、优特性的真菌α-淀粉酶成为研究热点[11]。
β-淀粉酶从淀粉分子的非还原性末端开始,水解相间隔的α-1,4糖苷键,依次切下一个麦芽糖分子。
β-淀粉酶也只能水解α-1,4糖苷键,而不能水解α-1,6糖苷键,且不能跨越α-1,6糖苷键,遇此键水解作用就停止。
β-淀粉酶水解直链淀粉时,使直链淀粉分子逐渐缩短,麦芽糖生成速度较慢。
而其水解支链淀粉时,因支链淀粉分支较多,非还原性末端较多,故麦芽糖生成速度较水解直链淀粉时快得多。
但因β-淀粉酶对α-1,6糖苷键既不能水解,也不能跨越,所以它只能对分支点以外的部分起作用,产生相当于支链淀粉总量的50%~60%的麦芽糖,而对分支点以内的部分不能水解,此剩余部分称为极限糊精。
葡萄糖淀粉酶从淀粉分子的非还原性末端开始,逐次切下一个个葡萄糖。
它不仅能水解α-1,4糖苷键,而且能水解α-1,6糖苷键和α-1,3糖苷键,只是水解后两者的速度较前者要慢得多,因此,葡萄糖淀粉酶作用于直链淀粉和支链淀粉时,能将它们全部水解为葡萄糖。
3 产淀粉酶菌株的筛选方法微生物对于大分子物质如淀粉、蛋白质和脂肪不能直接利用,必须依靠产生的胞外酶将大分子物质分解后,才能被微生物吸收利用。
胞外酶主要为水解酶,通过加水裂解大分子物质为较小化合物,使其能被运输至细胞内。
有些细菌具有合成淀粉酶的能力,可以分泌胞外淀粉酶,淀粉酶可以使淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖,淀粉水解后遇碘不再变蓝色。
1、准备淀粉培养基平板:将熔化后冷却至50℃左右的淀粉培养基倒入无菌平皿中,待凝固后制成平板。
2、接种:用记号笔在平板底部划成两部分,在每部分分别写上菌名,用接种环取少量的待测菌,点接在培养基表面的相对应部分的中心。
3、培养:将接种后的平皿置于37℃恒温箱培养24h。
4、检测:取出平板,打开平皿盖,滴加少量的碘液于平板上,轻轻旋转,使碘液均匀铺满整个平板。
菌落周围如出现无色透明圈,则说明淀粉已经被水解,表示该细菌具有分解淀粉的能力。
可以用透明圈大小说明测试菌株水解淀粉能力的强弱。
4.微生物的形态观察4.1细菌的革兰氏染色法革兰氏染色法是1884年由丹麦病理学家Christain Gram氏创立的,而后一些学者在此基础上作了某些改进。
革兰氏染色法是细菌学中最重要的鉴别染色法。
革兰氏染色法的基本步骤是:先用初染剂结晶紫进行染色,再用碘液媒染,然后用乙醇(或丙酮)脱色,最后用复染剂(如番红)复染。
经此方法染色后,细胞保留初染剂蓝紫色的细菌为革兰氏阳性菌;如果细胞中初染剂被脱色剂洗脱而使细菌染上复染剂的颜色(红色),该菌属于革兰氏阴性菌。
革兰氏染色法将细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性,是由这两类细菌细胞壁的结构和组成不同决定的。
实际上,当用结晶紫初染后,象简单染色法一样,所有细菌都被染成初染剂的蓝紫色。
碘作为媒染剂,它能与结晶紫结合成结晶紫一碘的复合物,从而增强了染料与细菌的结合力。
当用脱色剂处理时,两类细菌的脱色效果是不同的。
革兰氏阳性细菌的细胞壁主要由肽聚糖形成的网状结构组成、壁厚、类脂质含量低,用乙醇(或丙酮)脱色时细胞壁脱水、使肽聚糖层的网状结构孔径缩小,透性降低,从而使结晶紫-碘的复合物不易被洗脱而保留在细胞内,经脱色和复染后仍保留初染剂的蓝紫色。
革兰氏阴性菌则不同,由于其细胞壁肽聚糖层较薄,类脂含量高,所以当脱色处理时,类脂质被乙醇(或丙酮)溶解,细胞壁透性增大,使结晶紫-碘的复合物比较容易被洗脱出来,用复染剂复染后,细胞被染上复染剂的红色。
4.1.1制片取菌种培养物常规涂片、干燥、固定。
要用活跃生长期的幼培养物作革兰氏染色;以免脱色不完全造成假阳性;火焰固定不宜过热(以玻片不烫手为宜)。
4.1.2.初染滴加结晶紫(以刚好将菌膜覆盖为宜)染色1-2min,水洗。
4.1.3.媒染用碘液冲去残水,并用碘液覆盖约1min,水洗。
4.1.4.脱色用滤纸吸去玻片上的残水,将玻片倾斜,在白色背景下,用滴管流加95%的乙醇脱色,直至流出的乙醇无紫色时,立即水洗。
革兰氏染色结果是否正确,乙醇脱色是革兰氏染色操作的关键环节,脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌,脱色过度,阳性菌被误染成阴性菌,脱色时间一般约20-30s。
4.1.5.复染用番红染液复染约2min,水洗。
4.1.6.镜检干燥后,用油镜观察。
菌体被染成蓝紫色是革兰氏阳性菌,被染成红色的为革兰氏阴性菌。
4.2根霉、酵母菌形态结构的观察酵母菌是不运动的单细胞真核微生物,其大小通常比常见细菌大几倍甚至十几倍。
大多数酵母菌以出芽方式进行无性繁殖,有的分裂繁殖;有性繁殖是通过接合产生子囊孢子。
本实验通过美蓝染液水侵片来观察酵母菌的形态和发芽生殖方式。
美蓝是一种无毒性的染料,它的氧化型呈蓝色,还原型无色。
用美蓝对酵母的活细胞进行染色时,由于细胞的新陈代谢作用,细胞内具有较强的还原能力,能使美蓝由蓝色的氧化型变为无色的还原型,因此,具有还原能力的酵母活细胞是无色的、而死细胞或代谢作用微弱的衰老细胞则呈蓝色或淡蓝色,借此即可对酵母菌的死细胞和活细胞进行鉴别。
霉菌可产生分枝的菌丝体,分基内菌丝和气生菌丝,气生菌丝生长到一定阶段分化产生繁殖菌丝,由繁殖菌丝产生孢子。
霉菌菌丝体及孢子的形态特征是识别不同种类霉菌的重要依据。
霉菌菌丝和孢子的宽度通常比细菌和放线菌粗得多,可用低倍显微镜观察。
观察霉菌的形态主要有三种方法,直接制片观察法:是将培养物放置于乳酸石炭酸棉蓝染色液中,制成霉菌制片镜检,其制片的特点是:细胞不变形;具有防腐作用,不易干燥,能保存较长时间;能防止孢子飞散;染液的蓝色能增强反差。
必要时,还可用树脂封固,制成永久标本长期保存。
载玻片培养观察法:用无菌操作将培养物琼脂薄层放置于载玻片上,接种后盖上盖玻片培养,霉菌即在载玻片和盖玻片之间的有限空间内沿盖玻片横向生长。
培养一定时间后,将载玻片上的培养物置显微镜下观察。
这中方法既可以保持霉菌自然生长状态,还便于观察不同发育时期的培养物。
玻璃纸培养观察法:霉菌的玻璃纸培养观察方法与放线菌玻璃纸培养观察方法相似。
这种方法用于观察不同生长阶段霉菌的形态,也可获得良好的效果。
4.2.1酵母观察4.2.1.1美蓝浸片的观察4.2.1.1.1 在载玻片中央加一滴0.1%吕氏碱性美蓝染色液,然后按无菌操作用接种环挑取少量酵母菌放在染液中,混合均匀。
4.2.1.1.2用镊子取一块盖玻片,先将一边与菌液接触,然后慢慢地将盖玻片放下使其盖在菌液上。
4.2.1.1.3将制片放置约3min后镜检,先用低倍镜后用高倍镜观察酵母的形态和出芽情况,并根据颜色区别死活细胞。
4.2.1.1.4 染色约0.5h后再次进行观察,注意死细胞数量是否增加。
4.2.1.1.5 用0.05%吕氏碱性美蓝染液重复上述操作。
4.2.1.2 水—碘液浸片的观察在载玻片中央加一小滴革兰氏染色液用碘液,然后在其上加3小滴水,取少许酵母菌苔放在水—碘液中混匀,盖上盖玻片后镜检。
4.2.2 霉菌观察4.2.2.1直接制片观察法在载玻片上加一滴乳酸石炭酸棉蓝染色液,用解剖针从霉菌菌落边缘挑取少量已产孢子的霉菌菌丝,先置于50%乙醇中浸一下以洗去脱落的孢子,再放在载玻片上的染色液中,用解剖针小心地将菌丝分散开。