Question

【題目】β－胡蘿卜素具有很高的營養價值，廣泛用作食品、飲料的添加劑。A菌的代謝能產生β－胡蘿卜素，利用A菌生產β－胡蘿卜素可緩解β－胡蘿卜素不足的現狀。請回答：

（1）培養A菌的液體培養基主要含有玉米淀粉、黃豆粉、KH2PO4和K2HPO4等。此培養基中作為氮源的物質是____________，KH2PO4和K2HPO4的作用是________________________。與固體培養基相比，液體培養基更有利于A菌的生長繁殖，原因是____________________。

（2）將收集的A菌菌體擠干水分、烘干，然后用有機溶劑萃取β－胡蘿卜素，下表是萃取效果。與氯仿和石油醚相比，利用乙醇和丙酮進行萃取的效果差。原因是___________________。在石油醚和氯仿中，建議選用石油醚作萃取劑，理由是________________________________。研究發現，在其它條件相同時，萃取溫度過高或萃取時間過長都會使β－胡蘿卜素的收率（萃取獲得量）下降，原因可能是__________________________________________。

不同溶劑的提取效果
溶劑	沸點/C	β-胡蘿 卜素產量(g/L)
乙醇	78	0.12
丙酮	56.5	0.15
氯仿	76	0.25
石油醚	110	0.34

（3）提取所獲得的β－胡蘿卜素粗樣中可能含有其它色素，對此應如何鑒定?______________。

Answer 1

【答案】黃豆粉 為A菌的代謝提供無機鹽（鉀、磷）并維持培養基的pH 菌體與培養基接觸充分，利于菌體獲取營養 乙醇和丙酮為水溶性有機溶劑，與水混溶 石油醚的沸點較高，萃取效果好 萃取溫度過高萃取時間過長會破壞β—胡蘿卜素 將β-胡蘿卜素標樣和β-胡蘿卜素粗樣在濾紙的同等水平位置上點樣并層析，若與標樣層析帶相比，粗樣的層析帶中多出了其它色素帶，說明粗樣中含有其它色素

【解析】

培養基的基本組成成分包括碳源、氮源、水和無機鹽。培養基按物質性質分液體培養基和固體培養基。液體培養基有利于微生物的大量繁殖，固體培養基用于菌種的分離、計數。

用萃取法提取胡蘿卜素，萃取劑的特點是具有較高的沸點，能充分溶解胡蘿卜素，且不與水混溶；此外還應該考慮萃取效率、對人的毒性、是否易燃、有機溶劑是否能從產品中完全除去、會不會影響產品質量等。

（1）培養A菌的液體培養基主要含有玉米淀粉、黃豆粉、KH2PO4和K2HPO4等。淀粉是多糖，作為培養基中的碳源，作為氮源的物質是含蛋白質的黃豆粉，KH2PO4和K2HPO4的作用是為A菌的代謝提供無機鹽（鉀、磷）并維持培養基的pH。與固體培養基相比，液體培養基的營養成分能與菌體充分接觸，菌體易獲得營養生長繁殖快。

（2）與氯仿和石油相比，乙醇和丙酮為水溶性有機溶劑，與水混溶，因此提取效果差。與氯仿相比石油醚的沸點較高，萃取效果好，因此宜選用石油醚。萃取β-胡蘿卜素時，若溫度過高或萃取時間過長都會破壞β-胡蘿卜素，導致β-胡蘿卜素的收率下降。

（3）鑒定β-胡蘿卜素粗樣時，應與β-胡蘿卜素標樣進行比對，若粗樣的層析帶中多出了其它色素帶，說明粗樣中含有其它色素。