米曲霉培养及蛋白酶的分析•实验目的及要求:通过固态三角瓶培养米曲霉,掌握固态培养微生物原理和技术,并掌握蛋白酶活性的分析方法。•实验原理:固态培养方法(solidstatecultivation):主要有散曲法和块曲法。部分黄酒用曲,红酒及酱油米曲霉培养属散曲法,而黄酒用曲及白酒用曲一般采用块曲法。固态制曲设备:实验室主要采用三角瓶或茄子瓶培养;种子扩大培养可将蒸热的物料置于竹匾中,接种后在温度和湿度都有控制的培养室进行培养;工业上目前主要是厚层通风池制曲;转式圆盘式固态培养装置正在试验推广之中。固态培养微生物,主要用于霉菌的培养,但细菌和酵母也可采用此法。其主要优点是节能,无废水污染。单位体积的生产效率教高。米曲霉(Aspergillusoryzae)属于曲霉菌(Aspergillus)。菌落初为白色,黄色,既而变为黄褐色至淡绿褐色,反面无色。•实验过程:•米曲霉菌种的纯化,制成斜面,将斜面菌种接入250ml三角瓶培养成种曲,再将种曲扩大培养(500ml)三角瓶。培养物经过水溶液萃取,制得粗酶制剂,取粗酶制剂进行蛋白酶活性测定。•米曲霉培养:本实验分为斜面培养和三角瓶培养两个阶段。三角瓶培养物在工厂中作为一级种子。试管斜面培养基:豆饼浸出汁:100克豆饼,加水500ml,浸泡4小时,煮沸3-4小时,纱布自然过滤,取液,调整至5波美度。没100ml豆汁加入可溶性淀粉2克,磷酸二氢钾0.1克,硫酸镁0.05克,硫酸铵0.05克,琼脂2克,自然pH。或采用马铃薯培养基:马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂15-20克,加水至1000ml,自然pH。三角瓶培养基制备:米曲霉的培养基:1:麸皮40克,面粉(或小麦)10克,水40ml。2:豆粕粉40克,麸皮36克,水44ml。装料厚度:1cm左右;灭菌:120℃,30min;接种及米曲霉的培养条件:米曲霉固态培养主要控制条件:温度,湿度,装料量,基质水分含量。固态培养前,原料的蒸熟及灭菌是同时进行的,实验室一般是在高压灭菌锅中进行;但在工厂中则是原料的煮熟和灭菌与发酵分别在不同的设备中进行。这点与液态发酵是不同的。28-30℃,培养20小时后,菌丝应布满培养基,第一次摇瓶,使培养基松散;每隔8小时检查一次,并摇瓶。培养时间一般为72小时。3.实验仪器、设备很材料恒温培养箱或者固态培养室,负压式超净工作台,显微镜,水浴锅,分光光度计,试管,茄子瓶,平板和500ml三角瓶等。4.实验分析项目和方法米曲霉蛋白酶活力的测定方法(1)称取充分研细的成曲5g,加入100ml蒸馏水,40℃水浴不间断搅拌20分钟,使其充分溶解。然后用干纱布过滤。吸取滤液1ml,用适当的缓冲液(0.02mol/LpH7.5磷酸缓冲液)稀释一定的倍数(如10、20、或者30倍)。(2)绘制标准曲线A、取试管7支,编号,按照下表加入试剂。单位:ml试管号试剂0123456标准酪氨酸溶液(100μg/ml)00.10.20.30.40.50.6蒸馏水1.00.90.80.70.60.50.4碳酸钠溶液(0.4mol/L)5555555酚试剂1111111B、摇匀,置于40℃恒温水浴中显色20分钟。C、用分光光度计在波长为660nm处测定OD值。D、以光吸收值为纵坐标,以酪氨酸的浓度为横坐标,绘制标准曲线。(3)蛋白酶活性的测定A、取试管三支,编号,每管中加入酶样品稀释液1ml,40℃水浴锅中预热2分钟,再加入同样预热的1.0%酪蛋白1ml,精确保温10分钟,立即加入0.4mol/L的三氯乙酸2ml,以终止反应,继续保温20分钟,使残余蛋白质沉淀后过滤。B、同时另做一对照试管,取酶样品稀释液1ml,三氯乙酸2ml,摇匀,然后再加入1.0%酪蛋白1ml,保温十分钟,保温放置20分钟,过滤。C、然后另取三支试管,编号,每管内加入滤液1ml,再加入0.4mol/L的碳酸钠5ml,以中和剩余的三氯乙酸,已稀释的福林试剂1ml摇匀,40℃保温发色20分钟,用分光光度计测定OD值(波长660nm)。同时另取两管做B滤液对照和蒸馏水空白对照。(4)计算在40℃下,每分钟水解酪蛋白产生1μg酪氨酸,定义为一个酶活力单位。样品蛋白酶活力单位(湿基)=(A×4n)/(10×5)A:由样品测定OD值,查标准曲线得相当的酪氨酸微克数;4:4ml反应液取出1ml测定;n:稀释倍数;10:反应十分钟。•实验数据处理及图表绘制:(1)标准曲线数据:试管号0123456浓度(μg/ml)010/720/730/740/750/760/7OD值00.0650.1660.2690.3920.4500.606(2)样品数据:培养基OD值平均OD值面粉对照样品1样品2豆粕粉对照样品1(3)标准曲线: