Question

【題目】胡蘿卜素是一種具有生理活性的物質(zhì)。工業(yè)上常用微生物發(fā)酵來生產(chǎn)胡蘿卜素，但菌株的高產(chǎn)性狀容易退化，需要定期篩選出高產(chǎn)菌株。研究表明菌體細(xì)胞內(nèi)的[H]可將無色的 TTC 還原為紅色復(fù)合物，且菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量越高，還原能力越強(qiáng)，胡蘿卜素合成能力也越強(qiáng)。請(qǐng)結(jié)合下列篩選菌株及提取胡蘿卜素的流程圖回答問題。

三孢布拉霉菌液→梯度稀釋→涂布到含有 TTC 的培養(yǎng)基上→挑取單菌落→擴(kuò)大培養(yǎng)→收集菌絲并處理→萃取→鑒定

(1)β-胡蘿卜素常用于治療夜盲癥、干皮癥的原因：______，萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有____特性。

(2)將菌液涂布到含 TTC 的培養(yǎng)基上，涂布平板前，需要對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行多次稀釋，原因是________。挑取單菌落時(shí)，若菌落周圍_______，則菌株合成胡蘿卜素的能力較強(qiáng)。

(3)從該微生物中提取胡蘿卜素時(shí)，擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)選用液體培養(yǎng)基的原因是_______。

(4)如圖為提取的胡蘿卜素樣品通過紙層析進(jìn)行鑒定的結(jié)果。

從圖中分析可知，色帶________為β-胡蘿卜素。出現(xiàn)樣品 2 的結(jié)果，可能原因是在操作過程中_____

（A．萃取溫度高，時(shí)間長 B．干燥溫度高，時(shí)間長 C．未經(jīng)濃縮蒸餾 D．點(diǎn)樣太快，未揮發(fā)干）

Answer 1

【答案】夜盲癥、干皮癥是因?yàn)槿狈�維生素 A，一分子的 β-胡蘿卜素在人或動(dòng)物的小腸、肝臟等器官中被氧化成兩分子的維生素 A 較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶 在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物易于分散成單個(gè)細(xì)胞 紅色較深 液體培養(yǎng)基能增大菌體與培養(yǎng)基的接觸面積，為菌株的生長和繁殖提供更多營養(yǎng)和空間 Ⅰ BC

【解析】

胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，據(jù)此可確定胡蘿卜素的提取方法。

(1) 夜盲癥、干皮癥是因?yàn)槿狈�維生素 A，一分子的 β-胡蘿卜素在人或動(dòng)物的小腸、肝臟等器官中被氧化成兩分子的維生素 A，所以β-胡蘿卜素常用于治療夜盲癥、干皮癥。根據(jù)胡蘿卜素的性質(zhì)，可萃取、過濾后通過蒸餾濃縮獲得胡蘿卜素，因此萃取胡蘿卜素的有機(jī)溶劑應(yīng)具有較高的沸點(diǎn)，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶。

(2)涂布平板前，對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行多次稀釋，在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物易于分散成單個(gè)細(xì)胞，可以使計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確。菌體細(xì)胞內(nèi)的[H]可將無色的 TTC 還原為紅色復(fù)合物，且菌體細(xì)胞內(nèi)[H]含量越高，還原能力越強(qiáng)，胡蘿卜素合成能力也越強(qiáng)，因此挑取單菌落時(shí)，若菌落周圍紅色較深，說明菌株合成胡蘿卜素的能力較強(qiáng)。

(3) 液體培養(yǎng)基能增大菌體與培養(yǎng)基的接觸面積，為菌株的生長和繁殖提供更多營養(yǎng)和空間，滿足微生物的生長需求，所以擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)應(yīng)選用液體培養(yǎng)基。

(4)標(biāo)準(zhǔn)樣只含有β-胡蘿卜素，層析后只出現(xiàn)一條色素帶，則色素帶Ⅰ為β-胡蘿卜素，樣品 2 層析后胡蘿卜素含量減少，可能原因是在操作過程中，干燥溫度高，時(shí)間長，導(dǎo)致β-胡蘿卜素被破壞；或未經(jīng)濃縮蒸餾，樣品中β-胡蘿卜素含量較低。萃取溫度高，時(shí)間長，有利于β-胡蘿卜素溶解于萃取液。點(diǎn)樣快慢不影響色素帶的含量。

實(shí)驗(yàn)流程		關(guān)鍵點(diǎn)
①	選取胡蘿卜	胡蘿卜要新鮮，用清水洗凈，瀝干
②	粉碎	粉碎要徹底并過篩，有利于材料中胡蘿卜素的充分溶解
③	干燥	溫度不能太高，否則會(huì)導(dǎo)致胡蘿卜素分解
④	萃取	在一定范圍內(nèi)，溫度要高、時(shí)間要長，保證萃取的效果
⑤	過濾	除去固體殘?jiān)?/span>
⑥	濃縮	使用蒸餾裝置濃縮，獲得胡蘿卜素