课题3　分解纤维素的微生物的分离名师教学视频（文字实录）

培养基组分

含量

5 g

1 g

1.2 g

0.9 g

0.5 g

0.5 g

0.5 g

0.5 g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到

1 000 mL

提供的主要营养

碳源

氮源、无机盐

无机盐

纤维素粉

一.纤维素与纤维素酶

1.纤维素：

课题3 分解纤维素的微生物的分离

（第一课时）

NaNO3

Na2HPO4·7H2O

KH2PO4

MgSO4·7H2O

KCl

酵母膏

水解酪素

(1)组成：纤维素由 C、H、O 三种元素组成，单体是葡萄糖，分子通式为(C6H10O5)n，是地球上含量最丰富的多糖类物

质。

(2)分布：棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、亚麻、作物秸秆等也富含纤维素。

(3)种类：除天然纤维素外，还有水溶性的羧甲基纤维素钠、不溶于水的微晶纤维素等。

(4)性质：纤维素为白色、无气味的纤维状结构物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂。与淀粉一样，纤维素不具有

还原性，但其水解产物葡萄糖具有还原性。

(5)用途：纤维素可用于造纸、纺织、制造炸药等；食物中的膳食纤维具有刺激胃肠蠕动、促进消化液分泌的功能，被

称为第七营养素。

2.纤维素酶：

(1)组分：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即

C1 酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶。

葡萄糖苷酶

C1酶、Cx酶

(2)作用：纤维素―――――――→纤维二糖――――――→葡萄生长因子、碳源、氮源

氮源、生长因子

(2)鉴别纤维素分解菌的鉴别培养基(固体培养基)，在该培养基中加入刚果红溶液，在该培养基上生长的纤维素分解菌分 泌纤维素酶，因此菌落周围会形成透明圈。

培养基组分

CMC－Na

含量

5～10 g

1 g

0.25 g

15 g

提供的主要营养

碳源

碳源、氮源、生长因子

无机盐

凝固剂

糖

酵母膏

KH2PO4

琼脂

(3)实验验证纤维素酶的作用：

试管

1

2

滤纸条

1 cm×6 cm 1 cm×6 cm 缓冲液

pH＝4.8

10 mL

11 mL

纤维素酶

(70～80U/mL)

1 mL

/

条件

将两支试管固定在

50 mL 的锥形瓶中，在

摇床上以

140 r/min 的转速振荡反应

1 h 结果

完全分解

基本无变化

100 mL

土豆汁

碳源、生长因子

3.筛选方法：刚果红(CR)染色法

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到

1 000 mL 项目

方法一

方法二

内容

(先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应)

(在倒平板时就加入刚果红)

培养基上长出菌落→覆盖质量浓度为

1 mg/mL 的

CR 过程

结论

纤维素酶能分解纤维素

备注：除自然环境中存在分解纤维素的微生物外，在草食动物牛、马、羊等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，

其可产生纤维素酶分解纤维素，而人体没有分解纤维素的能力。

二.纤维素分解菌的筛选

1.筛选原理：

10～15 min

溶液

CR 溶液→加入物质的量浓度为―――――→倒去

1mol/L NaCl 溶液――→倒掉

NaCl 溶液→出现透明圈

优点

15 min

配制质量浓度为

10 mg/mL 的

CR 溶液→灭菌→按

照

1 mL CR/200 mL

培养基比例混匀→倒平板→培

养→出现透明圈

显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用，鉴

操作简便，不存在菌落混杂问题

定明确

纤维分解菌纤维霉素

缺点

制作繁琐，加入刚果红会使菌落之间发生混杂

备注：方法一中加入

NaCl 溶液的作用：洗去未和纤维素结合的刚果红染液，留下大大小小的透明圈(大的透明圈说明纤

维素分解菌分解纤维素能力强)①由于琼脂、土豆汁中均含有淀粉类物质，可能

使产生淀粉酶的微生物也形成透明圈，即假阳性

反应；②有些微生物具有降解色素的能力，它们

会降解刚果红形成透明圈，与纤维素分解菌不易

区分

刚果红红色复合物――――→红色消失，出现透明圈

纤维素即：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。在含

有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果

红——纤维素的红色复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此，可以通过是否产生透

明圈来筛选纤维素分解菌。

2.培养基

(1)纤维素分解菌的选择培养基或称为富集培养基(液体培养基)，该培养基中富含的碳源为纤维素粉，而不是以纤维素为

唯一碳源的培养基，所以在培养过程中除得到大量的纤维素分解菌外，也有其他微生物的存在，但只有以纤维素为碳源

的微生物才能大量繁殖，因此纤维素分解菌占优势地位；该选择培养基的目的是：利用这种培养基可以增加纤维素分解

菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需要的微生物。