Question

【題目】有研究者擬從中藥渣肥堆的樣本中篩選高產纖維素酶菌株，為纖維素酶制劑的研制提供原料。

請回答下列問題：

（1）從中藥渣肥堆中能分離出纖維素分解菌的原因是_________。纖維素分解菌能產生纖維素酶，纖維素酶由___________組成。

（2）從中藥渣肥堆中取樣后，需要選擇培養一段時間，其目的是________________；選擇培養時要對培養瓶定期振蕩，其目的是_________________________。

（3）若將纖維素分解菌內的酶提取出來，進行固定，一般不采用包埋法，原因是_______。

從酶的數量的角度分析，與固定化酶技術相比，固定化細胞固定的是______________。工業生產中，細胞的固定化是在____________環境中進行的。

（4）篩選獲得纖維素酶高活性菌株 3 株，分別命名為 Z－1、Z－2 和 Z－3。在相同培養基培養相同時間后，測得 3 種菌株的菌落直徑與產生的透明圈直徑結果如下表：

培養基中的纖維素能與_____________產生紅色復合物，纖維素被分解后，就會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。由表中可知，_______________菌株纖維素酶的活性最強。

Answer 1

【答案】纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環境中，而中藥渣富含纖維素 C1、CX、葡萄糖苷酶 增加目的（纖維素分解）菌的數量 增加培養液內的氧氣含（溶解）量、讓培養液與菌體充分接觸 酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來 多酶系統(或一系列酶或多種酶） 嚴格無菌 剛果紅 Z-2

【解析】

（1）分解纖維素的微生物的分離，實驗原理是：①纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖；②剛果紅可與纖維素形成紅色復合物，但并不和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖發生顏色反應；當纖維素被纖維素酶水解后，剛果紅-纖維素復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。實驗流程是：取樣→選擇培養→梯度稀釋→涂布平板→挑選菌落。纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環境中，因此采集樣品時，可以選擇纖維素豐富的環境；通過選擇培養可以增加目的菌的數量，以確保能夠從樣品中分離得到所需要的微生物。（2）固定化酶和固定化細胞是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。細胞個大，難以被吸附或結合，因此固定化細胞多采用包埋法，而且固定的是多酶系統；酶分子很小，容易從包埋材料中漏出，所以固定化酶更適合采用化學結合法和物理吸附法，而且固定的是一種酶。如果希望反復使用固定化細胞，就需要避免其他微生物的污染，所以工業生產中，細胞的固定化是在嚴格無菌的條件下進行的。（3）表中透明圈直徑和菌落直徑的比值表示纖維素酶的活性，該比值越大，說明纖維素酶的活性越高。

(1). 纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環境中，而中藥渣富含纖維素，因此從中藥渣肥堆中能分離出纖維素分解菌。纖維素酶是一種復合酶，由C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶組成。

(2) 從中藥渣肥堆中取樣后，為了能夠從樣品中分離得到所需要的纖維素分解菌，需要選擇培養一段時間，其目的是增加纖維素分解菌的數量。振蕩培養能提高培養液中溶解氧的含量，同時可使菌體與培養液充分接觸，提高營養物質的利用率。

(3) 由于酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來，所以固定化酶時，一般不采用包埋法。固定化細胞固定的是多酶系統(或一系列酶或多種酶）。為了避免其他微生物的污染，工業生產中，細胞的固定化是在嚴格無菌環境中進行的。

(4)剛果紅可與培養基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶水解后，剛果紅-纖維素復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。透明圈直徑和菌落直徑的比值表示纖維素酶的活性，據此分析表中信息可知：Z-2菌株的透明圈直徑和菌落直徑的比值最大，所以Z-2菌株纖維素酶的活性最強。