Question

【题目】牛奶中含有5%的乳糖，若人体内缺乏乳糖酶，则会导致乳糖消化吸收障碍，从而引起腹泻、腹胀等症状，故无乳糖牛奶成为了一种客观需求。科学家从乳酸杆菌中提取精制乳糖酶，用三乙酰纤维素膜包埋，相关流程如图所示。请回答下列相关问题：

（1）筛选乳酸杆菌宜选用____________作为培养基中的唯一碳源。除基本营养成分外，培养基中还需要添加____________。培养基中琼脂的作用是____________________________________。

（2）除此处的包埋法外，酶的固定化方法还包括____________、____________等。

（3）可通过检测固定化乳糖酶的____________来确定其应用价值。固定化酶反应柱中酶反应时间可通过控制____________来调节。

Answer 1

【答案】乳糖 维生素 作为凝固剂 物理吸附法 化学结合法 活性（或活力） 反应器液体流量（或体积）

【解析】

（1）培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源等。培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件。

（2）根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物；培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物；加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

（3）固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括：包埋法、化学结合法和物理吸附法；酶更适合采用化学结合法和物理吸附法，而细胞多采用包埋法固定化；原因是：细胞个大难以被吸附或结合，酶分子小容易从包埋材料中漏出。

（1）根据题干信息分析，从乳酸杆菌中提取乳糖酶，所以筛选乳酸杆菌宜选用乳糖作为培养基中的唯一碳源。除基本营养成分外，在培养乳酸杆菌时培养基中还需要添加维生素；培养基中琼脂的作用是作为凝固剂。

（2）酶的固定化的方法包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。

（3）对酶进行分离纯化后，应首先检测酶的活性以确定其应用价值，以防酶失活无法催化反应。固定化酶反应柱中酶反应时间可通过控制反应器液体流量（或体积）来调节。