活性芽孢杆菌的分离、鉴定ppt课件.pptx
《活性芽孢杆菌的分离、鉴定ppt课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《活性芽孢杆菌的分离、鉴定ppt课件.pptx(27页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、活性芽孢杆菌的分离、鉴定与育种,闫恒 黄瑞辉 段花蕊,引言,芽孢杆菌能产生多种消化酶,帮助动物对营养物质的消化吸收。芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,同时还具有降解饲料中复杂碳水化合物的酶,如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等而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。淀粉酶种类繁多,特点各异,在造纸、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具有广阔的用途。现在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头等大事。本实验从土壤中分离出产淀粉酶的芽孢杆菌
2、,通过诱变育种及发酵条件优化来得到高产、稳定的淀粉酶产生菌株,实验目的,掌握如何设计分离生物活性菌株的实验方案;掌握诱变育种各方法的基本原理和操作;掌握原核微生物多相分类的总体方法及表型、基因型和系统发育分析的主要技术:掌握微生物菌种的冷冻干燥保藏和液氮超低温保藏的原理和方法。了解活性菌株产物测定(淀粉酶活性,纤维素酶活性,蛋白酶活性)的相关方法及其原理(测定方法,仪器的使用),实验材料与仪器,1、实验材料:河北大学生科楼院前土壤2、仪器设备:高压蒸汽灭菌锅、培养皿、培养基分装器、PH试纸、移液管、吸耳球、玻璃棒、量筒、三角刮、试管、试管架、酒精灯、电子天平、显微镜、三角烧瓶、洗瓶、接种针、接
3、种环、双层瓶、擦镜纸、德汉氏小管、直尺、记号笔等。诱变箱:微波炉(E30E-3)离心机、721分光光度计;3、培养基和试剂:(1)培养基:淀粉培养基、牛肉膏蛋白胨培养基、种子培养基、糖发酵培养基、明胶培养基、柠檬酸盐培养基、醋酸铅培养基、蛋白胨液体培养基(吲哚实验)、葡萄糖蛋白胨培养基(V.P.、MR实验)、硝酸盐液体培养基、酪素培养基(2)试剂:碘液、孔雀绿染液、番红染液、乙醚、吲哚试剂、KOH、-耐酚、甲基红、格里斯氏试剂、锌粉、3%H2O2、柠檬酸缓冲液、1%淀粉溶液、3,5-二硝基水杨酸,实验流程,活性菌株的分离筛选诱变育种高产菌株发酵条件优化活性菌株的鉴定菌种保藏,一、活性菌株的分离
4、筛选,1.原理:目前,土壤芽孢杆菌分离方法主要有两种,一种是根据在平板上所生长的菌落,鉴定出芽孢杆菌,该方法主要问题是由于微生物种群繁多,会影响分离结果;另一种是先加热以杀死非芽孢细菌,再根据菌落特征,分离出芽孢杆菌,该方法简单易行,是目前常用的方法,筛选一些特殊芽孢杆菌时多用此方法。用于分离芽孢杆菌的培养基有多种,最常用的有牛肉膏蛋白胨琼脂和麦芽汁牛肉膏蛋白胨琼脂,其中麦芽汁培养基分离得到的菌落直观、分散,易于计数,可作为基础培养基。产淀粉酶的活性芽孢杆菌常使用淀粉培养基进行分离,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。淀粉培养基作为筛选培养基。测定淀
5、粉酶的活性可以把待测菌株种在淀粉培养基表面,经培养后测定透明圈与菌落直径的比值(H/C值)大小来衡量淀粉酶活力高低。初筛是指从大量的菌落中随机挑取进行摇瓶试验并通过检测得到一些较优菌株;复筛是指将初筛得到的较优菌株再进行多次摇瓶实验验证其效价和传代稳定性,并从中得到一两个或少数几个最优的菌株。,一、活性菌株的分离筛选,实验步骤:采集土样,称取 5 g土样,放入装有 45mL无菌水的三角瓶中,震 荡 20m in后静置 5m in,然后进行浓度梯度稀释到10-4、10-5、10-6 把10-4、10-5、10-6分别涂布到淀粉培养基上,37倒置、过夜培养,影印,将碘液加到淀粉平板上,记录出现水解
6、圈的单菌落的d0/d1(d0 为水解圈直径,d1 为菌落直径)。将出现水解圈的菌落进行芽孢染色,显微观察菌种形态。挑选有明显透明圈的单菌落,制成斜面。复筛:将初筛得到的较优菌株再进行多次摇瓶实验验证其效价和传代稳定性,并从中得到一两个或少数几个最优的菌株,二、紫外诱变,诱变育种:即用人工诱变的方法诱发微生物基因突变,通过筛选,从多种多样的突变体中筛选出产量高、性能优良的突变体。1.原理:紫外线作为物理诱变因子用于工业微生物菌种的诱变处理具有悠久的历史,尽管几十年来各种新的诱变剂不断出现和被应用于诱变育种,但到目前为止,对于经诱变处理后得到的高单位抗生素产生菌种中,有80%左右是通过紫外线诱变后
7、经筛选而获得的。因此,对于微生物菌种选育工作者来说,紫外线作为诱变因子还是应该首先考虑的。紫外线的波长在200380 nm 之间,但对诱变最有效的波长仅仅是在253265 nm,一般紫外线杀菌灯所发射的紫外线大约有80%是254 nm。紫外线对微生物有诱变作用,主要引起是DNA的分子结构发生改变(同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体,阻碍碱基间的正常配对,引起微生物突变或死亡),从而引起菌体遗传性变异。经紫外线损伤的DNA,能被可见光复活,因此,经诱变处理后的微生物菌种要避免长波紫外线和可见光的照射,故经紫外线照射后样品需用黑纸或黑布包裹。另外,照射处理后的孢子悬液不要贮放太久,
8、以免突变在黑暗中修复。,二、紫外诱变,2.实验步骤:将初步筛选产酶能力强的菌株从斜面接种到液体培养基中,37振荡培养2d后,吸菌液以110的接种量转接到液体培养基中继续培养,培养1d后的菌液用于紫外诱变。取菌液4mL于灭菌后的培养皿中,置于20W紫外灯下25cm处间歇照射4min,用无菌水梯度稀释涂平板,然后用黑布包好置于37的恒温培养箱中培养,以未经紫外处理的为对照。第2天统计平板上的菌落数,计算致死率,正突变率,挑选突变菌株点种到淀粉培养基上,37培养42h,通过比较突变株与原始菌株的d0/d1值,筛选产酶能力强的菌株。紫外诱变后所有操作在红灯下进行。将筛选的优良突变株进行第二次诱变,方法
9、同原始菌株的诱变。诱变后将突变株点种到淀粉培养基上,以第一次诱变的突变株为对照,通过比较第二次诱变的突变株与对照的d0/d1值,筛选产酶能力强的菌株。稀释菌液并涂布到淀粉培养基平板上,37下过夜培养,分别测水解圈的d0/d1值,将正突变的菌种接种到种子培养基瓶中35培养12h。然后以5%的接种量接种于发酵培养基上,37,160r/min培养48h。发酵后24h补加碳酸钙。离心(4000r/min,20min),收集上清液即为待测粗酶液。,3.原始菌株及突变株产酶能力的测定及其产酶稳定性检测(1).标准曲线的制作(见下表)取7支20 ml具塞刻度试管,预先洁净灭菌干燥,编号,按表加入试剂。摇匀,
10、至沸水浴中煮沸5 min。取出后流水冷却,加蒸馏水定容至20 ml,以1号管作为空白调零点,在540 nm的波长下比色测定吸光度值。并建立通过吸光度值求麦芽糖含量的回归方程。,表2 标准麦芽糖溶液成分表及OD测定值,(2)粗酶液淀粉酶活力测定按以下顺序操作:取20 ml具塞刻度试管,预先洁净灭菌干燥,编号。取粗酶液1 ml于各只刻度试管中,于60水浴中预热5min柠檬酸淀粉缓冲液同时在60水中预热5min,取柠檬酸淀粉缓冲液1ml加入具塞刻度试管中,于60水浴中保温30min加入1.5 ml 3,5-二硝基水杨酸,沸水中5 min,迅速冷却,加蒸馏水定容至20 ml。定容后,摇匀,用分光光度计
11、测定OD540 nm值。在上述条件下以单位体积样品在30 min释放1 mg麦芽糖所需的酶量为一个麦芽糖单位表示酶活性。在标准曲线上查出相应的麦芽糖含量按下列公式计算酶活力酶活力测定公式:淀粉酶活力=麦芽糖含量(mg)淀粉酶原液总体积(mL)/所加淀粉质量后培养:应让变异处理后细胞在液体培养基中培养几小时,使细胞的遗传物质复制,繁殖几代,以得到纯的变异细胞。,三、高产菌株发酵条件优化,1.原理:以淀粉酶的活力做为检测的指标。采用单因素试验筛选高产菌生长及产淀粉酶的最佳碳源和最佳氮源,通过正交试验对高产菌的发酵条件进行优化,建立高产菌株的最佳摇瓶发酵条件。经相关文件检索,本实验选则碳源浓度、氮源
12、浓度、无机盐浓度、接种量四个对于发酵较重要的因素进行优化。2.材料与仪器:高产菌株斜面控温摇床、高压蒸汽灭菌锅、电子天平、PH试纸、紫外分光光度计 种子液培养、初始发酵培养基蔗糖、麦芽糖、乳糖、糊精、玉米粉1.6%、酵母膏1.6%、尿素0.2%、黄豆饼粉1.6%、005%CaCO3、Zn SO4、CuSO4、Mn SO4H2O、Mg SO47H2O,三、高产菌株发酵条件优化,3.实验步骤3.1 种子液培养 接种1环高产菌株于盛有50mL种子培养基的250m L 三角瓶中,37,180r/min振荡培养24h,调整菌液浓度为108/m L,作发酵用种子液。3.2 摇瓶发酵培养 将种子液按10%的
13、接种量接入至装有50mL发酵培养基的250mL 三角瓶中,28,180r/min振荡培养36h。进行单因素实验和发酵条件优化实验。3.3 单因素试验优化生产条件(1)培养基碳源对产酶的影响:在不含可溶性淀粉的培养基中,分别用等量的蔗糖、麦芽糖、乳糖、糊精替代初始发酵培养基中的葡萄糖做碳源进行碳源对产酶的影响的发酵试验,同时以初始发酵培养基为对照。按 50mL/250 mL装液量、6%接种量、pH7.0、以200 r/min在37 培养,测定摇瓶发酵24h后淀粉酶的活力。,三、高产菌株发酵条件优化,。2)培养基氮源对产酶的影响:以所选最优碳源为基础,其他成分不变,分别以等量的玉米粉1.6%、酵母
14、膏1.6%、尿素0.2%、黄豆饼粉1.6%替代蛋白胨0.8%,同时以初始发酵培养基为对照。按 50mL/250 mL装液量、6%接种量、pH7.0、以200 r/min在37 培养,测定摇瓶发酵24h后淀粉酶的活力。(3)无机盐对产酶的影响:在所选最优碳、氮源为培养成分下,分别添加005%CaCO3、Zn SO4、CuSO4、Mn SO4H2O、Mg SO47H2O替代NaCl。同时以初始发酵培养基为对照。按 50mL/250 mL装液量、6%接种量、pH7.0、以200 r/min在37 培养,测定摇瓶发酵24h后淀粉酶的活力。,三、高产菌株发酵条件优化,3.4正交试验设计:根据3.5.3的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 活性 芽孢 杆菌 分离 鉴定 ppt 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2125136.html