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酵母菌的鉴定

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实验原理

微生物学的类别分门、纲、目、科、属、种,生产酒精用酵母菌属于微生物中的真菌门、子囊菌纲、原子囊菌亚纲、内孢霉目、内孢霉科、啤酒酵母属、卡尔斯伯酵母属等。

(一)形态特征的鉴定

把酵母菌接种到麦芽汁固体培养基上,让它长成菌落,观察其菌落的形态、颜色、质地、边缘、表面等特征。把它再接种到液体麦芽汁培养基中,观察是否能产生醭、试管或培养仪器表面壁上能否形成菌环,培养液中是否产生沉淀、混浊程度等。另外,还要取样在显微镜下观察其单细胞的形态、大小、能否形成孢子、孢子的大小以及繁殖方式等。

(二)生理生化特征的鉴定

酵母菌的生理生化特征主要表现为发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等糖类的能力。同时,还需测定利用其它碳水化合物、同化酒精、耐酒精,利用硝酸盐还是硫酸盐,发酵产酸、产醋、耐温、耐酸、抗重金属离子、抗杂菌性等的能力。

最后,根据以上得出的形态特征和生理生化特征,查阅有关资料,把具有相同特征的一类酵母菌,就可以归属于某一属。

一、酵母菌糖发酵试验

酵母菌在厌氧条件下能分解糖类,产生各种有机酸、气体和其它产物。酵母菌种类不同对各种糖类的发酵能力各异。因此,这是鉴别酵母菌种类的一项重要依据。

酸的产生可根据培养基中溴甲酚紫(pH6.8-5.2由紫变黄)或溴麝香草酚蓝(pH7.6-6.0由蓝变黄)指标剂颜色的改变来确定。产气可由发酵管气泡的产生予以证实。

二、酵母菌碳源同化试验

碳是酵母菌细胞的重要组成成分,约占酵母菌体重量的50%,为酵母菌生命活动提供所需的能量和组成其结构的物质。酵母菌对各种碳源的利用,因种类不同而异。这是酵母菌分类鉴定的一个重要依据。

三、酵母菌氮源同化试验

酵母菌蛋白酶不分泌于菌体外,故酵母菌对复杂的蛋白质不能利用,酵母菌对一些较简单的含氮化合物的利用程度也不一致。 

四、酵母菌生长曲线的测定试验

酵母菌属于单细胞真核型微生物,把一定数量的酵母菌接种于的液体培养基中,在适宜的温度下培养时,它的生长过程具有一定的规律性。在其生长过程中,定时取样测定酵母菌细胞数量,然后以酵母菌细胞数的对数作纵坐标,生长时间作横坐标,绘制所得的曲线叫生长曲线。此生长曲线大致可划分为四个阶段:调整期、对数生长期、稳定期和衰退期。 

 

实验试剂

1. 酵母菌糖发酵试验
糖发酵基础液,1.6%溴甲酚紫或0.2%溴麝香草酚蓝溶液,葡萄糖、乳糖、半乳糖和麦芽糖,啤酒酵母斜面菌种。 

2. 酵母菌碳源同化试验 

实验材料

1. 酵母菌糖发酵试验
糖发酵基础液,1.6%溴甲酚紫或0.2%溴麝香草酚蓝溶液,葡萄糖、乳糖、半乳糖和麦芽糖,啤酒酵母斜面菌种。

2. 酵母菌碳源同化试验   

无碳基础培养基,啤酒酵母斜面菌种,0.5%的葡萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、麦芽糖溶液。


3. 酵母菌氮源同化试验 
无氮基础培养基,啤酒酵母斜面菌,0.5%的蛋白胨、硫酸铵、硝酸铵和尿素溶液。

4. 酵母菌生长曲线的测定试验 
酵母菌增殖培养基,苹果酒酵母斜面菌种。 

实验步骤

 

一、酵母菌糖发酵试验

1)   糖发酵基础液配制好后,按培养液容量的1%加入糖,分装于杜氏发酵管中(培养液的高度约为4-5厘米),再在试管内加入倒置的小玻管(约0.4×2.0-2.5厘米)一支。每种糖设三个重复管,<121℃>高压灭菌15分钟。

2)   将酵母分别接入上述各发酵管中,置<30℃>下培养48-72小时,另以不接种者作对照

3)   如产酸则培养液pH值下降而变黄色;如产气,则必先产酸,并在杜氏小管顶端出现气泡。

4)   结果记录。以“ ”表示产酸,“<0”>表示产气,“+”表示产酸产气,“-”表示无变化,“碱”表示产碱。 

二、酵母菌碳源同化试验

生长图谱法

1)   无碳培养基内加入2%的水洗琼脂,融化后冷却至45<-50℃>,到至平板。

2)   接种新鲜培养的啤酒酵母于1毫升无菌生理盐水内,搅匀后倒入上述未凝平板内,摇匀待凝。

3)   皿底用特种蜡笔写上被测试各种碳源的标记。

4)   用不锈钢匙,按标记加入相应的米粒大小的碳源,并以葡萄糖作对照。

5)   <28℃>下培养24-48小时后观察结果。

三、酵母菌氮源同化试验  

1、液体试管法

 

方法同二,以被测试的氮源代替碳源,不加任何氮源作空白对照。

 

2、生长图谱法

 

方法同二,以被测试的氮源代替碳源,不加任何氮化物作空白对照。

 

3、结果观察

 

1)液体试管中溶液pH值的变化。

 

2)生长图谱中测量形成菌落的大小,说明对各种氮源的利用情况。

四、酵母菌生长曲线的测定试验 

1、将培养24小时左右的酵母斜面菌种,用无菌水洗下菌苔,以3000转/分的速率离心,得菌体。将酵母菌体沉淀物再用无菌水洗2-3次后,制备酵母菌悬液(细胞数量约106左右/毫升),测数备用。

 

2、取上述菌悬液1毫升于盛有清亮的酵母增殖培养液的试管中,<25℃>下培养,以此为起始时间,记录起始溶液的细胞数。并在培养1,2,4,6,8,9,10,11,12,14,16,20,22,24小时时分别取样检测酵母菌细胞数量。


3、酵母菌细胞数量的检测

 

方法①:活菌计数法。此法是将以上定时取出的被检样品作一系列稀释后,取一定量体积(在0.1-1毫升之间)的稀释液涂布于盛有固体培养基的培养皿内,在<25℃>下培养24小时左右,计算培养皿内菌落数就可测出溶液中活菌数量。

 

方法②:血球计数板计数法。此法是先将以上定时取出的被检样品作一系列稀释后,使菌落数约为105-106个/毫升,取一滴稀释液滴于血球计数板内,在显微镜下直接计算细胞总数。

 

4、绘制生长曲线

 以酵母菌细胞数的对数作为纵坐标,以培养时间作为横坐标,画出酵母菌的生长曲线。并分析酵母菌群体的生长规律。

 

附表1 酵母菌分属鉴定结果

菌种号

形态特征

生理特征

群体

个体

假菌丝

子囊孢子

葡萄糖发酵

类淀粉化合物的生成

硝酸钾同化

肌醇同化

其他

巨大菌落

沉淀

细胞形状大小

无性繁殖方式

Kleyn

Gorodkowa

马铃薯块

石膏块

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附表2酵母种的鉴定结果记录

菌株

形态特征

生理特征

糖发酵

糖同化

菌落

瞨膜

细胞形态大小

无性繁殖方式

假菌丝

子囊孢子

葡萄糖

乳糖

半乳糖

麦芽糖

蜜二糖

蔗糖

棉子糖

葡萄糖

乳糖

半乳糖

麦芽糖

蔗糖

纤维二糖

蜜二糖

海藻糖

L阿拉伯糖

D阿拉伯糖

棉子糖

D木糖

可溶性淀粉

山梨糖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

菌株

氮源同化

醇类同化

在无维生素培养基上生长

其他

维生素需要

硝酸钾

硫酸铵

乙醇

甘油

山梨醇

卫矛醇

赤藓醇

阿东醇

肌醇

甘露醇

牛奶反应

油脂分解

抗放线菌酮

产生类淀粉

于37℃生长

耐高渗透压

生物素

微生素B1

微生素B2

微生素B6

微生素B12

叶酸

烟酸

泛酸钙

对氨基苯甲酸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注意事项

 

附1麦芽汁培养基的制备:

麦芽汁制备俗称糖化。所谓糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质(如蛋白质、淀粉、半纤维素等机器分解中间产物)通过麦芽中各种水解酶类(或外加酶制剂)作用降解为低分子物质并溶于水的过程。溶解于水的各种干物质称为浸出物,糖化后未经过滤的料液称为糖化醪,过滤后的清夜称为麦芽汁,麦芽汁中浸出物含量和原料干物质之比(质量分数)称为无水浸出率。

方法一

(1)取50g麦芽,在EBC标准磨上粉碎;

(2)将已经粉碎好的麦芽粉放入已称重的糖化杯中,加200mL46℃水,不断搅拌并在46℃水浴中保温30min;

(3)使醪液以1℃/ min速率升温到70℃。此时杯内加入100mL70℃水,保持恒温。

(4)5min后用玻璃棒取麦芽汁1滴,置于白滴板上,再加碘液1滴,混合后观察碘液颜色变化。直到碘液呈纯黄色不再变色,停止保温,糖化结束。

(5)在10~15min内急剧冷却到室温;

(6)冲洗搅玻璃棒拌器,擦干糖化杯外壁,加水使其内容物准确称量为450g;

(7)用玻璃棒搅拌糖化杯,并注于漏斗中进行过滤,即获得麦芽汁。

方法二

称取市售麦芽粉或大麦经浸泡、发芽、干燥、粉碎的麦芽粉,按每Kg麦芽粉加入60—65℃温热水3.5—4kg。于55—60℃保温糖化3-4小时,用碘液检查,然后4层纱布过滤,过滤液中加鸡蛋白加水20 mL,调匀之生出丰富的泡沫为止,然后倒在糖化液中搅拌煮沸后用4层纱布过滤,即得到澄清、透明的麦芽汁,灭菌后方可备用。

 

附2  酵母菌鉴定常用培养基

1.酵母菌生孢培养基

(1)麦氏琼脂

葡萄糖                  1g      

KCL                     1.8g

酵母浸膏                2.5g

醋酸钠                  8.2g

琼脂                    12g

蒸馏水                  1000ml

115℃灭菌20min

(2)胡萝卜培养基

将葫萝卜切成的6~7cm的长条,下后上薄,装入培养管中,加水1ml,杀菌,即成。

(3)Gorodkowa氏培养基

消化蛋白            1g

葡萄糖              0.1g

氯化钠              0.5g

琼脂                1.2g

水                  100ml

2.12.5%豆芽汁培养基

黄豆芽125g加1L,煮沸半小时,过滤后补足水至1L。115℃灭菌30min

3.0.6%酵母浸汁

加60g干酵母粉于1L水中,必要时加入一些蛋清以澄清滤液,121℃灭菌15min,趁热用双层滤纸过滤;115℃灭菌15min。

4.同化碳源基础培养基

(NH4 )2 SO4 0.5%,KH2 PO4 0.1%,MgSO4 -7H2 O0.05%,酵母膏0.02%,水洗琼脂2%。115℃灭菌15min

同化碳源液体培养基

(NH4 )2 SO4 0.5%,KH2 PO4 ,MgSO4 -7H2 O0.05%,CaCl2 -2H2 O0.01%.NaCl0.01%,酵母膏0.02%,糖或其它碳源0.5%。

用蒸馏水配,培养基过滤后分装小试管,每管3 ml, 115℃灭菌20min。

5. 同化氮源基础培养基

葡萄糖2%,KH2 PO4 0.1%,MgSO4 -7H2 O0.05%,酵母膏0.02%,水洗琼脂2%。

用蒸馏水配,培养基过滤后分装大试管,每管20 ml, 115℃灭菌15min。

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