Question

9．如圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β-胡蘿卜素過程中，菌體生物量及β-胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化曲線圖．圖2是樣品層析結(jié)果及與β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣的比對．請回答下列問題：

（1）發(fā)酵罐內(nèi)三孢布拉氏霉培養(yǎng)基中玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供碳源和氮源．在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染．
（2）圖1中，菌體的最快增長首先出現(xiàn)在第100 h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累．
（3）β-胡蘿卜素常用提取方法為萃取法，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和乙醚，原因是石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)高，萃取效果好．
（4）對β-胡蘿卜素樣品進(jìn)行分離鑒定的方法是紙層析法，結(jié)果如圖2．從圖中分析可知，色帶I為β一胡蘿卜素．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖分析：圖1中，在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β-胡蘿卜素過程中，β-胡蘿卜素產(chǎn)量應(yīng)該是三孢布拉氏霉處于穩(wěn)定期時(shí)進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)時(shí)獲得的產(chǎn)量最高．圖2表示用紙層析法鑒定胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)過程．
2、微生物的營養(yǎng)物質(zhì)主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等，培養(yǎng)基需要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌法滅菌．微生物處于穩(wěn)定期時(shí)連續(xù)培養(yǎng)可以得到最多的發(fā)酵產(chǎn)物．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，常用萃取法提�。�

解答 解：（1）玉米粉和豆餅為微生物的生長分別主要提供液體培養(yǎng)基．在接入菌種前，應(yīng)對培養(yǎng)基進(jìn)行高壓蒸汽滅菌，以避免雜菌污染．
（2）圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累．
（3）β-胡蘿卜素常用提取方法為萃取法溶解，實(shí)驗(yàn)表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，萃取效果好．
（4）對β-胡蘿卜素樣品進(jìn)行分離鑒定的方法是紙層析法，從圖中分析可知，色帶Ⅰ為β一胡蘿卜素，其余兩色帶的極性比β-胡蘿卜素高，色素帶顯極性，而且具有親水性，易于濾紙上吸附的水結(jié)合，且分子量大，分子間的相互作用力也大，這樣在固定相中移動(dòng)的速度就慢．
故答案為：
（1）碳源和氮源     高壓蒸汽滅菌
（2）100     營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累
（3）萃取    石油醚為水不溶性有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)高，萃取效果好
（4）紙層析法    I

點(diǎn)評 本題主要考查發(fā)酵工程生存胡蘿卜素的相關(guān)知識(shí)，意在強(qiáng)化學(xué)生對胡蘿卜素的提取與鑒定理解與運(yùn)用．