米根霉的形态特点与生活史及培养方法与发酵应用!
一、菌种简介
米根霉(Rhizopus oryzae Went et Pr.Geerl.) 是中国药和酒曲中的重要霉菌之一 。在土壤、空气及其他物质上亦常见。菌落疏松或稠密,最初白色后变为灰褐至黑褐色,匍匐枝爬行,无色。假根发达,指状或根状分枝。囊托楔形,菌丝形成厚垣孢子,接合孢子未见。发育温度30~35℃,最适温度37℃,41℃亦能生长。能糖化淀粉、转化蔗糖 ,产生乳酸、反丁烯二酸及微量酒精。产L(+)乳酸能力强,达70%左右。
二、基本信息
中文名:米根霉
外文名:Rhizopus oryzae Went et Pr.Geerl.
类型:中国药和酒曲中的重要霉菌之一
最适温度:37℃
三、形态特点
米根霉在分类上属于接合菌亚门(Zygomycota),接合菌纲(Zygomycetes),毛霉目(Mucorales),毛霉科(Mucoraceae),根霉属(Rhizopus)。菌落疏松或稠密,最初呈白色,后变为灰褐色或黑褐色。菌丝匍匐爬行,无色。假根发达,分枝呈指状或根状,呈褐色。孢囊梗直立或稍弯曲,2-4株成束,与假根对生,有时膨大或分枝,呈褐色,长210-2500μm,直径5-18μm,囊轴呈球形或近球形或卵圆形,呈淡褐色,直径30-200μm.囊托呈楔型。孢子囊呈球形或近球形,老后呈黑色,直径60-250μm.孢囊孢子呈椭圆形、球,其形状、大小不一致,未见接合孢子。该菌于37-40℃能生长。
斜面培养基:PDA培养基 .去皮马铃薯200 g,切成小块,加水1 L,煮沸30 min,双层纱布过滤取清液.加水补充至1 L,再加琼脂20 g.基础发酵培养基 (g/L):葡萄糖100,尿素2.0,KH2PO4 0.3,NaH2PO4 0.08,MgSO4·7H20 0.25,ZnSO4·7H20 0.08,CaCO3 50(单独灭菌)。
四、分布区域
中国、泰国
五、生活史
米根霉的生活史分为有性繁殖世代和无性繁殖世代,在台湾环境以无性繁殖为主。
1、无性世代
孢子囊孢子为多室球形,从孢子释放离开,早良好的生长条件下先长出发芽管,再形成白色、分枝、气生的菌丝。真菌在菌丝基部形成匍匐丝和假根,最后由后者再长出孢子囊柄和孢子囊,孢子囊里面长有孢子囊孢子。如此完成无性生殖。
2、有性世代
米根霉是属于异宗配合的真菌,有性繁殖世代有两个不同的生理亲和型菌丝,即阳性(+)和阴性(—)菌丝。这些菌丝是由孢子囊孢子发芽形成。当两个可亲和的接合子梗接触后形成原配子囊。两个原配子囊融合形成配子囊,进行质配,发育成原接合孢子囊,以后成为黑色厚壁的接合孢子囊,内部含有一个接合孢子。接合孢子发芽形成孢子囊和孢子囊孢子,完成有性繁殖
六、培养方法
斜面培养:34℃,培养5~7 d.
摇瓶发酵培养:取一新鲜的斜面活化菌种,加入20 mL生理盐水,用接种环刮下孢子,制成孢子悬浮液,取1 mL孢子悬浮液接种于装有60 mL发酵培养基的250 mL三角瓶中,添加一定量CaCO3,34℃,200 r/min摇床培养60 h.
培养时最佳培养基和培养条件为( L):葡萄糖160,氯化铵2,KH2PO4 0.3,MgS04·7H20 0.25,ZnSO4·7H20 0.08.最佳培养条件为:34℃,摇床转速200 r/min,250 mL三角瓶装培养液50mL,一次性添加CaCO3 80 g/L用于调节pH值.选自集美大学学报(自然科学版)
七、发酵应用
米根霉产糖化酶发酵条件的研究
米根霉经常被用于发酵工程,主要是利用它分泌的淀粉糖化酶,将淀粉转化为葡萄糖。
其淀粉糖化酶的活性受环境的影响,如下:
①发酵时间最好在40小时左右,大约40小时以后酶活性开始下降,60小时后不足一半。
②最适温度约30℃左右,高于30℃后酶活性急剧下降。
③最佳ph约6,酸性环境要好于碱性环境。
④最适酒精浓度约6%vol,高于12%vol后活性急剧下降。
⑤金属Cu、Ca、Mg离子能促进酶活性,Mn、Zn则不利于酶活性,Fe亚铁离子对酶的抑制作用最大。
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