分解纤维素的微生物分离.ppt

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1、关于分解纤维素的微生物分离现在学习的是第1页，共34页一、基础知识一、基础知识 现在学习的是第2页，共34页现在学习的是第3页，共34页 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过物每年产生的纤维素超过7070亿吨，其中亿吨，其中40%-60%40%-60%能被能被土壤中能产生纤维素酶的微生物所利用，不会大量土壤中能产生纤维素酶的微生物所利用，不会大量积累。积累。 在草食性动物等的消化道内，也在草食性动物等的消化道内，也共生有分共生有分解纤维素的微生物解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人

2、没有分解纤维素的能力。分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。现在学习的是第4页，共34页纤维二糖纤维二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素现在学习的是第5页，共34页取二支取二支20mL20mL的试管的试管实验：纤维素酶分解纤维素的实验实验：纤维素酶分解纤维素的实验各加入一张滤纸条各加入一张滤纸条各加入各加入pH4.8pH4.8，物质量为，物质量为0.1mol/L0.1mol/L的的醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液11ml11ml和和10ml10ml甲甲 乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入1mL1mL纤维素酶纤维素酶两支试管固定在锥形瓶中，放在两支试管固

3、定在锥形瓶中，放在140r/min140r/min的摇床上振荡的摇床上振荡1h1h结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消失 讨论讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？现在学习的是第6页，共34页提示：提示： 本实验的本实验的自变量是纤维素酶的有无自变量是纤维素酶的有无，自变，自变量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（1mL1mL）的纤维素酶溶液，在另一支试管不添加纤维素的纤维素酶溶液，在另一支试管不添加纤维素酶，但需加入等量的缓冲液，不能加入蒸馏水，酶，但需加入等量的缓冲液，不能加入

4、蒸馏水，否则会影响溶液的否则会影响溶液的pHpH。实验分析：实验分析：P P2727的小实验是如何构成对照的？的小实验是如何构成对照的？现在学习的是第7页，共34页 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物，而不与水，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 （二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选 当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合红色复合物物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果

5、红- -纤维素的纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分以纤维素分解菌为中心的透明圈解菌为中心的透明圈，这样我们就可以通过是否，这样我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。产生透明圈来筛选纤维素分解菌。现在学习的是第8页，共34页现在学习的是第9页，共34页二、实二、实 验验 设设 计计 请你根据实验流程图和提供的三个资料以及请你根据实验流程图和提供的三个资料以及“操作提示操作提示”，在思考有关问题的基础上，设计出一个详细的实验方案。在思考有关问题的基础上，设计出一个详细的实验方案。土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释 将样品涂

6、布在鉴别纤将样品涂布在鉴别纤 维素分解菌的培养基上维素分解菌的培养基上 筛选产生透筛选产生透 明圈的菌落明圈的菌落现在学习的是第10页，共34页 生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。现在学习的是第11页，共34页将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应

7、将滤纸埋于深约环境。一般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右的土壤中。左右的土壤中。现在学习的是第12页，共34页 现在学习的是第13页，共34页培养基成分分析培养基成分分析培养基组成培养基组成提供主要的营养物质提供主要的营养物质纤维素粉纤维素粉 5g碳源（能源）碳源（能源）NaNO3 1g氮源、无机盐氮源、无机盐KCl 0.5g Na2HPO47H2O 1.2gKH2PO4 0.9g MgSO4 7H2O 0.5g无机盐无机盐酵母膏酵母膏 0.5g生长因子、碳源、氮源生长因子、碳源、氮源水解酵素水解酵素 0.5g氮素、生长因子氮素、生长因子溶解后，蒸馏水定容至溶解后，蒸馏水定容至1000mL

8、水水现在学习的是第14页，共34页提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培养基。提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照,或者将纤维素改为葡萄糖。或者将纤维素改为葡萄糖。有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。解纤维素的微生物可以大量繁殖。现在学习的是第15页，共34页现在学习的是第16页，共34页现在学习的是第17页，共34页比较项目比较项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养基基原理原理培养基

9、培养基类型类型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原理原理现象现象方法方法将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择尿素做氮源的选择培养基上培养基上将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有纤维素粉做碳源的纤维素粉做碳源的选择培养基上选择培养基上固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基筛选菌株筛选菌株选择培养选择培养现在学习的是第18页，共34页思考：本实验的流程与课题思考：本实验的流程与课题2 2中的实验流程有哪些异中的实验流程有哪些异同？同？ 本实验流程与课题本实验流程与课题2 2的流程的区别如下。课题的流程的区别如下。课题2 2是是将土样制成的菌悬液直接涂布在将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一

10、氮源以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本课题通得到菌落。本课题通过过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。 现在学习的是第19页，共34页101102103104105106现在学习的是第20页，共34页现在学习的是第21页，共34页培养基组成培养基组成提供的主要营养物质提供的主要营养物质CMC-Na 510g碳源碳源酵母膏酵母膏 1g碳源、氮源、生长因子碳源、氮源、生长因子KH2PO4 0.25g无机盐无机盐土豆汁土豆汁 1

11、00mL碳源、生长因子碳源、生长因子琼脂琼脂 15g凝固剂凝固剂上述物质溶解后，加蒸馏上述物质溶解后，加蒸馏水定容至水定容至1000mL氢元素、氧元素氢元素、氧元素鉴别纤维素分解菌的培养基鉴别纤维素分解菌的培养基(水溶性羧甲基纤维素钠水溶性羧甲基纤维素钠)现在学习的是第22页，共34页现在学习的是第23页，共34页现在学习的是第24页，共34页比较比较项目项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养原理原理培养基类培养基类型型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原原理理现现象象方方法法在细菌分解尿素的化学反应在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素中，细菌合成的脲酶

12、将尿素分解成了氨，氨会使培养基分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，的碱性增强，pHpH升高。在培升高。在培养基中加入酚红指示剂，如养基中加入酚红指示剂，如果果pHpH升高指示剂会变红升高指示剂会变红刚果红可以与纤维素形成刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被红色复合物，当纤维素被纤维素酶催化分解后红色纤维素酶催化分解后红色复合物无法形成，培养基复合物无法形成，培养基上就会出现以纤维素分解上就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈菌为中心的透明圈观察菌落周围是否有着色的观察菌落周围是否有着色的环带出现来鉴定尿素分解菌环带出现来鉴定尿素分解菌观察菌落周围是否出现观察菌落周围是否出现透明圈来筛选纤

13、维素分解菌透明圈来筛选纤维素分解菌脲酶检测法脲酶检测法刚果红染色法刚果红染色法现在学习的是第25页，共34页方法一中方法一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？思考：思考： 漂洗作用漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物，但分解纤维素实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物，但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物成为单糖，的细菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物成为单糖，这样刚果红就不能结合上去了，氯化钠

14、溶液就可以使结合这样刚果红就不能结合上去了，氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的不牢的刚果红洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！透明圈当然分解纤维素的能就强！ 现在学习的是第26页，共34页现在学习的是第27页，共34页四、结果分析与评价四、结果分析与评价 1.1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格。作合格。 如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了如果观

15、察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。分解纤维素的微生物。 2.2.分离的结果是否一致分离的结果是否一致 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。结果。现在学习的是第28页，共34页 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行还需要进行_实验，纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有发酵方

16、法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。纤发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的维素所产生的_ _ 含量进行定量测定。含量进行定量测定。发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 五、课题延伸五、课题延伸现在学习的是第29页，共34页分解分解纤维纤维素的素的微生微生物的物的分离分离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化活力种类、作用、催化活力刚果红染色刚果红染色筛选原理筛选原理实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养选择培养涂布培养涂布培养纯化培养纯化培养前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法富含纤维素土壤富含纤维素土壤增大分解菌含量增

17、大分解菌含量染色鉴别染色鉴别分离出分解菌分离出分解菌课堂总结课堂总结现在学习的是第30页，共34页 采用新鲜牛肉经剔除脂肪、消化、过滤、浓采用新鲜牛肉经剔除脂肪、消化、过滤、浓缩得到的一种棕黄色至棕褐色膏状物。有牛肉自缩得到的一种棕黄色至棕褐色膏状物。有牛肉自然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。然香味，易溶于水，水溶液呈淡黄色。 牛肉膏当中含有肌酸、肌酸酐、多肽类、氨牛肉膏当中含有肌酸、肌酸酐、多肽类、氨基酸类、核苷酸类、有机酸类、矿物质类及维生基酸类、核苷酸类、有机酸类、矿物质类及维生素类的水溶性物质。广泛应用于生物制药发酵及素类的水溶性物质。广泛应用于生物制药发酵及各种培养基的制备。各种培养

18、基的制备。 在当中它起的主要作用是补充蛋白胨以及其在当中它起的主要作用是补充蛋白胨以及其它氮源的营养不足。一般的用量为它氮源的营养不足。一般的用量为0.3%0.3%0.5%0.5%。1 1、牛肉膏、牛肉膏现在学习的是第31页，共34页 是微生物培养基的主要基础成分，蛋白胨是微生物培养基的主要基础成分，蛋白胨是由蛋白质经酶、酸、碱水解而获得的一种胨、是由蛋白质经酶、酸、碱水解而获得的一种胨、肽、氨基酸组成的水溶性混合物。主要作用提肽、氨基酸组成的水溶性混合物。主要作用提供氮源供氮源, ,除此处，还可以提供除此处，还可以提供C C源和生长因子。源和生长因子。其来源由：动物组织蛋白、植物组织蛋白、微

19、其来源由：动物组织蛋白、植物组织蛋白、微生物蛋白质。生物蛋白质。2 2、蛋白胨、蛋白胨现在学习的是第32页，共34页 酵母膏实际上是膏状的酵母抽提物，酵母酵母膏实际上是膏状的酵母抽提物，酵母抽提物是国家行业标准的规定名称。抽提物是国家行业标准的规定名称。 酵母抽提物以酵母为原料，采用自溶法或酵母抽提物以酵母为原料，采用自溶法或加酶水解法工艺，经分离、脱色（或精制浓缩、加酶水解法工艺，经分离、脱色（或精制浓缩、喷雾干燥）而成的，含氨基酸、肽、多肽及酵喷雾干燥）而成的，含氨基酸、肽、多肽及酵母细胞水溶性成分的产品。包含粉状、与膏状母细胞水溶性成分的产品。包含粉状、与膏状的产品。的产品。 酵母膏可以有食品调味与生物发酵培养基酵母膏可以有食品调味与生物发酵培养基两大类用途。在生物发酵行业应用还有一种习两大类用途。在生物发酵行业应用还有一种习惯叫法是酵母浸膏。惯叫法是酵母浸膏。3 3、酵母膏、酵母膏现在学习的是第33页，共34页感谢大家观看8/21/2022现在学习的是第34页，共34页