Question

【題目】鎮江香醋是我國傳統固態釀造食醋的典型代表，具有醇香濃厚、回味悠長的特點。由于發酵過程的半開放模式，來源于釀造原料、生產過程和操作器械的大量微生物會進入發酵液中，與釀醋功能微生物構成競爭性生長。科研人員研究釀醋主要功能微生物的發酵上清液對雜菌生長的抑制效果，并初步研究了抑菌活性物質的種類和特性，下面為部分研究結果。請分析回答：

（1）鎮江香醋釀制的主要功能微生物除乳酸桿菌外，還有________等，整個實驗過程中所需培養皿、接種用具均需________處理。

（2）科研人員先將10 mL含2%瓊脂的肉湯培養基傾注平板，待凝固后將無菌牛津杯(一種不銹鋼管)嵌于培養基中。接著將冷卻至50℃，含0．75%瓊脂糖的肉湯培養基與大腸桿菌混合后傾注于牛津杯中，以制備含菌培養皿。待培養基冷卻后取出牛津杯，每孔注入150 μL待測樣品，置于37℃下過夜培養，測定抑菌圈大小，得到如上圖1所示結果。

①上述制備含大腸桿菌的培養皿所采用的接種方法是________________(選填稀釋涂布平板法或平板劃線法)。

②每孔分別注入的是滅菌的超純水和發酵2天、4天、10天、20天后提取的發酵上清液，得到了圖1中0～4的抑菌圈，說明______________________________________。

（3）研究結果發現，發酵微生物上清液如果加熱處理，抑菌圈會減小，由此可見，該上清液含有________(選填熱敏感/耐熱的或熱敏感和耐熱的)的抑菌活性物質。

（4）實驗過程中，如使用不同的蛋白酶處理發酵微生物上清液，得到如上圖2所示結果，由此可以推測，部分抑菌物質的化學本質是________，另一部分具有抑菌效果的化學物質主要是________。

（5） 結合上述研究結果，試分析釀醋主要微生物的生長和代謝對環境微生物的這種抑制作用的意義是______________________________________。

Answer 1

【答案】醋酸桿菌 無菌 稀釋涂布平板法 發酵初期抑菌物質較少，隨著發酵時間延長，微生物的代謝產物增多，抑菌效果逐漸增強 熱敏感和耐熱的 蛋白質 有機酸（醋酸、乳酸等） 維持自身功能和結構的相對穩定，保證醋酸發酵的正常進行

【解析】

（1）果醋制作：菌種是醋酸菌，醋酸菌是一種好氧細菌，只有當氧氣充足時，才能進行旺盛的生理活動。當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸；當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸；醋酸菌的最適生長溫度為30℃—35℃；（2）無菌技術：獲得純凈培養物的關鍵是防止外來雜菌的入侵，主要包括以下幾個方面：①對實驗操作的空間、操作者的衣著和手，進行清潔和消毒；②將用于微生物培養的器皿、接種用具和培養基等器具進行滅菌。③為避免周圍環境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行。（3）微生物接種的方法最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法。平板劃線法是通過接種環在瓊脂固體培養基表面連續劃線的操作。將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面。在數次劃線后培養，可以分離到由一個細胞繁殖而來的肉眼可見的子細胞群體，這就是菌落。稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養基的表面，進行培養。分為系列稀釋操作和涂布平板操作兩步。（4）圖1中形成的是大小不同的抑菌圈，抑菌圈越大，抑菌效果越好；圖2使用不同的蛋白酶處理發酵上清液，會發現抑菌圈變小，說明發酵上清液中有蛋白質，而部分抑菌物質是蛋白質。

（1）工業發酵在保證無菌操作的前提下，一般都是涉及多種微生物的，釀醋需要醋酸菌，所以鎮江香醋釀制的主要功能微生物除乳酸桿菌外，還有醋酸桿菌等，整個實驗過程中所需培養皿、接種用具均需無菌（滅菌）處理。

（2）①由題干可知，上述制備含大腸桿菌的培養皿所采用的接種方法是稀釋涂布平板法。②每孔分別注人的是超純水和發酵2天、4天、10天、20天后提取的發酵上清液，得到了圖1中0~4的抑菌圈，說明發酵初期抑菌物質較少，隨著發酵吋間延長，微生物的代謝產物增多，抑菌效果逐漸增強。

（3）研究結果發現，發酵微生物上清液如果加熱處理，抑菌圈會減小，由此可見，加熱并沒有完全去除滅菌物質，則該上清液含有熱敏感、耐熱的抑菌活性物質。

（4）實驗過程中，如使用不同的蛋白酶處理發酵微生物上清液，得到如圖2所示結果，由此可以推測，部分抑菌物質的化學本質是蛋白質（可被高溫阻斷的），另部分具有抑菌效果的化學物質主要是發酵產生的有機酸。

（5）結合上述研究結果，釀醋主要微生物的生長和代謝對環境微生物的這種抑制作用的意義是維持自身功能和結構的相對穩定，保證醋酸發酵的正常進行。