酵母菌的筛选方案.doc

1、第一部分：酵母筛选收集 一土样中酵母的分离： 1土壤的采集处理 采用五点取样法从葡萄地土壤中取样。由于土壤中的微生物一 般在 5-25cm 的土层里，所以先用灭菌铲除去土壤的表皮，然后采取 土壤 200-300g，至于无菌塑料袋内，并标明采取地点、日期。将其 运回实验室后至于冰箱中保存，备用。 将采回的样品用四分法获取样品 20-30g，将其置于研钵中研磨 均匀。 2. 土壤中菌种的分离： 称取 1 g 土壤，置于液体培养基灭菌葡萄汁，经 28 ，12 h，180 rpm 摇床富集培养。取 1 ml 富集培养液，分别进行五个梯 度稀释（1:1000、1:5000、1:10000、1:50000

2、 、1:100000） ，再用移液 枪分别从每一稀释度各取 0.1ml 稀释液，注入平板上，利用涂布棒 将样品均匀的涂在培养基表面（注意不能使培养基表面破裂） ，将培 养皿盖好，再把培养皿倒置，于适宜温度（一般为 25或 28）的 恒温箱中培养，每个梯度做三个重复。观察培养基，直到菌种形成 清晰易辩的菌落为止。 为了在筛选过程中排除细菌的干扰，在培养基中加 30ug/ml 的 链霉素或者 100mg/L 的氯霉素。 观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、 形态，进行分析和初步的归类。 二葡萄果表酵母的分离: 1. 葡萄的采集： 葡萄成熟时，在葡萄果皮、果梗上都有大量的酵母菌存在

3、，因 此在采收葡萄时，将果梗与葡萄一起采收。由于酵母菌在稍微破裂 的葡萄果实中大量存在，采收时可以选取有裂纹的葡萄，但是，将 完整无损的葡萄与有裂纹的分开装袋。运回实验室置于冰箱中保存， 备用。 2. 菌种分离步骤： 将腐败变质的葡萄及杂质从果实中挑选出来。 随机选取并称量约 10g 成熟葡萄，放入盛有 90ml 无菌水的三 角瓶，分别按 30ug/ml 添加链霉素，然后振荡培养 30min 后静置， 制成菌悬液，吸取 50l 放入 YEPD 固体培养基，三个重复，以无 菌刮铲刮匀，25培养 2448h。观察菌落的大小及生长状况。 然后将静置后的菌悬液进行梯度稀释（10-3、10-4 、10-

4、5、10- 6、10-7 ） ，再用移液枪分别从每一稀释度各取 0.1ml 稀释液，注入平 板上，利用涂布棒将样品均匀的涂在培养基表面（注意不能使培养 基 表面破裂） ，将培养皿盖好，再把培养皿倒置，于适宜温度（一 般为 25或 28）的恒温箱中培养，每个稀释度做三个重复。 为了在筛选过程中排除细菌的干扰，在培养基中加 30ug/ml 的 链霉素或者 100mg/L 的氯霉素。 观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、 形态，进行分析和初步的归类。 三. 自然发酵过程中酵母菌的分离: 将腐败变质的葡萄及杂质从果实中挑选出来。 称量约 100g 新鲜成熟度好的各品种葡萄，手工破碎，

5、放入无 菌的 500ml 三角瓶，接着分别按 30ug/ml 添加链霉素，置于 28培 养，每隔 24h 取发酵液 1ml，加入 9 ml 无菌水中，然后进行梯度 稀释至 10-3、10 -4、10 -5、10 -6、10 -7，取样时期分别为：I，葡萄浆果 破碎压榨后（添加 SO2） ；II，发酵旺盛期，葡萄汁含糖量下降 20% 时；III，发酵后期，葡萄汁含糖量下降 70%时；IV，发酵结束前， 残糖 10%以下时。 取 0.1ml 稀释后各菌液放入固体培养基，涂布均匀（注意不能 使培养基表面破裂） ，将培养皿盖好，再把培养皿倒置， 28条件 下使其自然发酵 2448h，每个稀释度做三个重

6、复。 为了在筛选过程中排除细菌的干扰，在培养基中加 30ug/ml 的 链霉素或者 100mg/L 的氯霉素。 观察培养基，直到菌种形成清晰易辩的菌落为止。观察每一个 菌落，编号并作详细描述。如：菌落颜色、表面结构、边缘、颜色 等，进行分析和初步的归类。 四. 设备表面酵母的分离： 取擦拭过设备表面的棉球，将其中的菌液挤出，取 1 m 菌液经 梯度稀释法结合划线分离得到单菌落。以上菌液通过梯度稀释法进 行划线分离单菌落：无菌条件下取 1 ml 含菌的样品处理液用无菌 的生理盐水稀释为若干梯度（10 -1-10-7）将稀释液涂布于固体培 养基平板，28 培养 3d菌落计数观察，编号并记录。 观察

7、和记录完毕后，挑选不同菌落中的每一菌株制成水浸片（染色） ， 并编号。将各个水制片在高倍镜下观察各株菌的个体形态，并记录。 选出具有典型酵母菌菌落特征的单菌落，用灭菌后的接种环挑去不 同菌落，在分离培养基上连续划线分离 23 次，进行纯化。 菌种的保藏： 分离纯化得到的酵母单菌落接种于培养基进行液体培养，培养的条 件为：温度是 28 ，转速为 180 r/min，时间为 1824 h。当菌 体培养好后，将菌液和灭菌后的甘油按体积比为 7: 3 的比例进行 混合，混合摇匀后于-20 下保藏待用。 PS：以上分别进行培养基筛选试验，可选培养基： （1）PDA 培养基： 去皮马铃薯 300g，加水煮

8、沸 1020min，过滤加入葡萄糖 200g，加水至 1L。灭菌。 （2）YEPD： 葡萄糖 20g、蛋白胨 20g、牛肉膏 10g、琼脂 20g、水 1000ml 将葡萄糖溶解在水中，添加蛋白胨及酵母浸膏，混匀后，加琼 脂溶化，灭菌。 YEPD 液体培养基：酵母浸粉 10 g/L,胰蛋白胨 20 g/L,葡萄糖 20 g/L,琼脂 15 g/L, 固体培养基可加入 2 %琼脂。 第二部分：酿酒酵母筛选及其鉴定 一 筛选 1 酿酒酵母的无性繁殖方式筛选 对液体培养基培养 48h 的酵母菌株，在 1640 倍显微镜镜检，筛选 出以多端出芽繁殖的菌株。 2 WL 琼脂培养基筛选酿酒酵母 WL 琼脂

9、培养基(%质量分数)：酵母浸粉 0.5，胰蛋白胨 0.5，葡萄糖 5，琼脂 2，磷酸二氢钾 0.055，氯化钾 0.0425，氯化钙 0.0125，氯 化铁 0.00025，硫酸镁 0.0125，硫酸锰 0.00025，溴甲酚绿 0.0022，pH 6.5，121灭菌 20 min； 将分离出来的酵母菌株，接种液体培养基活化 24h 后接种到 WL 琼脂 培养基，27培养 5d 后观察，筛选出菌落颜色为奶油色（浅黄色） 至绿色，表面为球形突起，光滑，不透明，奶油状的菌株。 3 赖氨酸培养基筛选 赖氨酸培养基成分（L -1）：D-葡萄糖 10g，L-组氨酸 1mg，DL-蛋氨 酸 2mg，DL-

10、色氨酸 2mg，对氨基苯甲酸 200g，生物素 20g， 叶酸 2g，肌醇 10mg，烟酸 400g，泛酸 2mg，盐酸吡哆醇 400g，核黄素 200g，盐酸硫胺素 400g，硼酸 500g，结晶 氯化铜 40g，碘化钾 100g，结晶氯化铁 200g，结晶硫酸锰 400g，结晶钼酸钠 200g，结晶硫酸锌 400g，磷酸二氢钾 850mg，磷酸氢二钾 150mg，结晶硫酸镁 500mg，氯化钠 100mg，结 晶氯化钙 100mg，赖氨酸盐酸盐 2.5g，琼脂 20g，pH 自然，121 灭菌 20 min； 接种液体培养基活化 24h 后，按照 1%接种量接种酵母到 5mL 无菌水 中进

11、行饥饿处理，5d 后，接种到赖氨酸培养基，27培养 5d 后观 察是否有酵母生长，培养 48h 后没有菌落出现的继续培养，直到 15d 后仍无菌落生长说明可能是酿酒酵母。 二 酿酒酵母的鉴定 1. 形态与培养特征 将菌种接种到液体培养基中，25培养 37d，观察是否发酵、培 养液是否混浊，是否形成环或岛，沉淀量多少及松紧状况，并制水 浸片于显微镜下观察，记录酵母的无性繁殖方式与细胞的形状。将 酵母在琼脂培养基上划线，于 28培养 3d4d，观察其菌落形态。 2. 酵母假菌丝的观察 将菌株在 25活化后，在琼脂平板上划线接种(每个平板 2-3 条)， 在菌线上盖上无菌盖玻片，在 28下培养 5d

12、10d。 3. 酵母菌子囊孢子的观察 产子囊孢子培养基：酵母膏 3g、麦芽汁 3g、蛋白胨 5g、葡萄糖 10 g、琼脂 20g、水 1000 mL。上述培养基于 121 灭菌 20min, 做斜 面； 菌株在 25琼脂培养基活化 1-2d 后，接种到生孢培养基斜面上划 线，25 培养 3d，镜检是否有子囊孢子。凡未见孢子的在 17左 右保持 46 周, 每周再检查是否出现子囊孢子。 4. 同化碳源试验 鉴定所需同化物质共 18 种, 为半乳糖、棉籽糖、赤藓糖醇、蔗糖可 溶性淀粉、核糖醇、麦芽糖、D-木糖、D-甘露糖醇、纤维二糖、L- 阿拉伯糖、琥珀酸、海藻糖、D-核糖、柠檬酸、乳糖、L-鼠李

13、糖和 肌醇。将上述糖分别加入到含有杜氏发酵管的氮源基础培养基(YNB) 中，使糖浓度达到 50 mmol/L，经过滤( 0.20m)除菌。以含 YNB 而不含碳源的试管作为不生长的空白对照。酵母菌经活化后分别接 入到上述培养基中，25条件下培养分别在 1、2 和第 3 周观察， 以试管中出现混浊计为阳性，否则计为阴性。重复 3 次，结果观察 标准：将已培养数天的试管于混合振荡器上摇动，使内容物充分混 匀。在一张白色卡片上画一条约 3/4mm 宽的线，将卡片紧靠试管， 直对自然光观察，如果能看到不连续线段的清晰边缘，则记为+；如 果溶液非常澄清，记为-，表示未有酵母生长。 5. 发酵糖类试验 鉴

14、定所需发酵碳源为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、半乳糖、棉子糖、菊 糖乳糖和核糖。将上述糖分别加入到含有杜氏发酵管的生理生化培 养基中, 使糖的浓度达到 50 mmol/L , 经过滤 ( 0.20m) 除菌。 酵母菌经活化后分别接入到上述培养基中，25条件下培养，每隔 2d 观察发酵情况，连续观察 2 周，4 周后再观察一次，每次观察时 注意杜氏小管中气体的量，以及出现的速度，判断发酵情况。以杜 试管中有气泡记为阳性，无气泡为阴性，三次重复。 6. 同化氮源 供试氮源有硫酸铵、天门冬素、硝酸钾、亚硝酸钠、L-赖氨酸。该 试验主要考察酵母菌在分别以硫酸铵、天门冬素、硝酸钾、亚硝酸 钠、L-赖氨酸为惟一氮

15、源时的生长情况。碳源基础培养基中加入硝 酸钾，加入量为 0.078%(w/w)，115灭菌 20min。接种隔夜活化的 酵母，于 25培养 1 周。试验设置 3 个重复，以不加入氮源的培养 基作为对照。 7. 生成类淀粉化合物试验 生成类淀粉化合物培养基：硫酸铵 0.2%、磷酸二氢钾 0.2%、七水 合硫酸镁 0.1%、酵母膏 0.1%、葡萄糖 2%、琼脂 2%。上述培养基溶 于蒸馏水中, 并用盐酸调整溶液 pH 值达 4.8, 然后于 115灭菌 20 min； 接种隔夜活化的酵母，28培养 12d 后，在平板长菌处周围滴加 Lugols 碘液，凡能产生类淀粉化合物的酵母会在菌落周围呈现蓝

16、紫色或绿色为正反应，即能生成类淀粉。有时出现棕色是肝糖反应， 会混淆结果，因此应将培养物保存几小时或过夜，如是棕色则会消 失，而蓝色仍然会保留。 8. 0.1%、0.01%放线菌酮抗性测试 溶解 1g 放线菌酮于 2.5mL 丙酮中，向丙酮溶液中加入 6.7g 氮源基 础培养基，再加入含 10g 葡萄糖的蒸馏水，充分混匀后过滤( 0.20m) 除菌。取上述溶液加入到有蒸馏水(已高压灭菌)的试管中， 制成含 0.1%、0.01%放线菌酮的培养基。向培养基中接种已活化好 的酵母，25培养 3 周。结果观察标准同碳源同化测试。 三菌株 26S rDNA D1/D2 区序列分析 1.菌落 PCR DN

17、A 的制备： 挑取新鲜单菌落置于 30l 0.2 SDS 中；漩涡混匀器上混匀 15 秒；90 热激 4min；4 13000rpm1min，离心，取上清液 20L 至新的无菌离心管中，-20保藏。 2. 菌株 26SrDNAD1/D2 区的 PCR 扩增 26SrDNAD1/D2 区 PCR 扩增的引物对为 NL1（5- GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3）和 NL4（5- GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3） ；Taq DNA Polymerse Buffer (1 )， MgCl2 2.0mmol/L，dNTPs 40mol/L，Taq 酶 1U，模板 DNA6

18、0ng，引物各 0.6mol/L ，加超纯水至 50l 。反应程序为 95 5min；94 1min；52 1min；72 1min20s，循环 36 次； 72 延伸 8min。所得 PCR 产物使用凝胶回收试剂盒进行纯化后， 送出去进行测序。 第四部分：耐受性分析 1. 酒精耐受性测定 将灭菌后的 YEPD 培养基降温至 40左右，按 10%、12%、14%、16%、18%(v/v)的浓度加入乙醇，接种新鲜单菌落 在 YEPD 平板进行生长实验，一周后以生长状况表征其酒精耐受性。 2. 渗透胁迫耐受性测定 加入 0.7mol/L、1.0mol/L、1.2 mol/L、1.4 mol/L、1

19、.6 mol/L、1.8 mol/L、2.0 mol/L、2.2 mol/L、2.4 mol/L KCL 到 YPD 液体培养基中，接种新鲜单菌落进行生长实验，以生长状况表 征其渗透胁迫耐受性。培养 2d 后以生长状况表征其耐受性。 3. 高温耐受性测定 在 37和 42下，YEPD 斜面培养进行生长实验，以生长状况表征 其高温耐受性。培养两周后以生长状况表征耐受性。 4. 营养饥饿耐受性测定 将各菌株在无菌水中 25分别静置饥饿 5d、6d、7d、8d、9d、10d，在 YPD 液体培养基进行生长实验，培养 2d 后以生长状况表征其营养饥饿耐受性。 5. 高糖耐受性测试 在含有 10%、20

20、%、30%、40%、50%、60%的葡萄糖的 YEPD 斜面培养 基进行生长实验，以生长状况表征其对不同浓度糖的耐受性。培养 两周后观察生长差异。 6. 低 pH 值的耐受性测试 在 pH 值分别为 1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 的 YPD 液体 培养基中进行生长试验，以生长状况表征其对低 pH 值得耐受性测试。 培养 2d 后观察生长差异。 7. 发酵力 紫外分光光度法测定葡萄糖的含量： 在碱性的条件下，3,5-二硝基水杨酸与还原糖共热后被还原成棕红 色的氨基化合物，而非还原糖则被氧化为糖酸或者其它的产物。该 棕红色物质在 540nm 波长处具有最大吸收，且在一定浓

21、度范围内光 吸收的值与还原糖的量呈一定线性关系，通过比色法可测定样品的 含糖量。 标准曲线的绘制方法：取 7 只 25mL 的容量瓶，按照下表加入各种试 剂： 残糖标准曲线的绘制（单位：mL） 管号 0 1 2 3 4 5 6 Glc 标液 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 H2O 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 DNS 试剂 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 测定不同浓度葡萄糖标准液在 540 nm 波长处的吸光度，计算出各 管中标准葡萄糖含量，以吸光度值对各管标准葡萄糖含量作曲线得 到标准葡萄糖曲线。实验数据填入下表，绘制标准曲线。 葡萄糖标准曲线的数据（单位：mL） 管号 0 1 2 3 4 5 6 Glc 含量 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 OD540 PS：平板菌落计数：将待测样品经适当稀释之后，其中的微生物充 分分散成单个细胞，取一定量的稀释样液涂布到平板上，经过培养， 由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落，即一个单菌落应代 表原样品中的一个单细胞。统计菌落数，根据其稀释倍数和取样接 种量即可换算出样品中的含菌数。