一、實驗目的:掌握微生物斜培養基確定方法,學會對已確定菌種確定實驗室發酵工藝。
二、實驗原理:篩選微生物最適生長及產物形成的營養條件和培養條件,以確定特定產物發酵的工藝參數。
三、儀器及試劑 :蔗糖,酵母膏,MgSO4等
高壓滅菌鍋、潔淨工作台、恒溫振蕩培養箱。
四、操作方法:
1、種子培養基
2、產酶培養基確定
2.1培養基的配製,各組分別選擇以下六種培養基配方:
(1)基礎培養基:(100ml)豆粕粉3g,蔗糖0.8g,酵母膏0.1g,MgSO4 0.36g,KH2PO4 0.12g,CaCl2 0.1g。(第一組)
(2)第二組,將基礎培養基中蔗糖按成等例葡萄糖;
(3)第三組,將基礎培養基中蔗糖按成等例馬鈴薯澱粉;
(4)第四組,將基礎培養基中去掉酵母膏;
(5)第五組,將基礎培養基中去掉豆粕粉,並將酵母膏添加量增至0.5%。
(6)第六組,將基礎培養基中去掉MgSO4 和CaCl2。
2.2培養基滅菌
高壓滅菌鍋,121℃,20min滅菌。冷卻至室溫,將上述物品並洗耳球轉入超淨台,接種前20min進行紫外空氣滅菌。
2.3接種
冷卻到室溫開始接種,接種量10%,然後在在28℃、250r/m的條件下培養至發酵液顏色變深、澄清為止。
2.4酶活力測定
根據各組測定酶活結果,比較確定適宜培養基組成。
(1)定義:1 g固體酶粉,在一定溫度和pH值條件下,1 min水解酪素產生1 ug酪氨酸為一個酶活單位,以u/g表示。
(2)原理:蛋白酶在一定溫度與pH條件下,水解酪素底物,然後加入三氯乙酸終止酶反應,並使未水解的酪素沉澱除去,濾液對紫外光有吸收,可用紫外分光光度法測定。根據吸光度計算其酶活力。
(3)試劑和溶液
① 三氯乙酸(CCl3.COOH)=0.4 mol/L:稱取三氯乙酸32.7 g,用水溶解並定容至500 mL
② 磷酸緩衝溶液
③ 100 ug/mL L—酪氨酸標準溶液
④ 10 g/L酪素溶液
⑤ 待測酶液:取1ml發酵液稀釋備用。
(4)分析步驟
① 求K值
② 測定
a. 先將酪素溶液放入(40±0.2)攝氏度恒溫水域中,預熱5 min;
b. 按下列程序操作:
試管A(空白) (第二試管) 試管B(酶試樣,作三個平行樣)(第三試管)
↓ ↓
加酶液2.00 mL (移液管2ml) 加酶液2.00 mL
↓(40±0.2℃),2 min ↓(40±0.2℃),2 min
加三氯乙酸4.00 mL(搖勻)(移液管5ml) 加酪素2.00 mL(搖勻)
↓(40±0.2℃),10 min ↓(40±0.2℃),10 min
加酪素2.00 mL(搖勻)(移液管2ml) 加三氯乙酸4.00 mL(搖勻)
↓ ↓
取出靜止10 min,過濾 (第四試管,小漏鬥) 取出靜止10 min,過濾
↓ ↓
在275 nm波長下,用 10 mm 在275 nm波長下,用 10 mm
比色皿測其吸光度 比色皿測其吸光度
(5)計算(=135)
X=A×K×8/2×1/10×n×E=2/5×A×K×n×E
式中 X——樣品的酶活力(u/g) A——試樣溶液的平均吸光度
K——吸光常數(K=135) 8——反應試劑的總體積(mL)
2——吸取酶液2.00 mL,以1 mL計 1/10——反應時間10 min,以1 min計
n——稀釋倍數 E——紫外法與福林法的換算係數(取0.50)
五、實驗進程安排及結果分析
(1)第1次實驗:配製培養基,滅菌,等待滅菌時進行發酵罐的上罐觀察。
(2)第2次實驗:下搖瓶,測定發酵液中蛋白酶活力,對比各組實驗,確定培養基;或從發酵罐上取樣,測定發酵液中蛋白酶活力。
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