乙醇（俗稱酒精）是一種綠色燃料，具有污染小、可再生、容易運輸和儲藏等優(yōu)點［1］。乙醇主要來源于糧食和糖料作物，通過微生物發(fā)酵把其中的淀粉或糖轉(zhuǎn)化而得。發(fā)酵主要由酵母菌引起。酵母發(fā)酵溫度一般不應(yīng)超過36℃，溫度過高，會導(dǎo)致酵母的老化或死亡，使發(fā)酵過程不能正常進行。因此在發(fā)酵生產(chǎn)酒精過程中往往需要有冷卻這一工序，其目的在于使主發(fā)酵的基質(zhì)維持在一個適宜溫度，保證較高的酵母活性以便獲得較高的產(chǎn)酒率。假如能使主發(fā)酵基質(zhì)的溫度維持在38℃到40℃之間，那么既可以節(jié)省能源，又能在我國夏季高溫時節(jié)進行正常的酒精發(fā)酵［2］。此外，酒精生產(chǎn)時糖化酶的最適溫度為60℃，若提高了發(fā)酵溫度，不僅可減少冷卻水的用量、使酶活力上升而且單位時間內(nèi)可發(fā)酵性糖的轉(zhuǎn)化率提高，發(fā)酵周期也會有所縮短。因此，篩選耐高溫、產(chǎn)酒性能好的菌株是很必要的［3］。
本文以實驗室保存的釀酒酵母菌株為初始菌株，對其進行紫外誘變，篩選一株耐高溫、產(chǎn)酒率高的菌株，并進一步探討其發(fā)酵特性。
1、材料和方法
1.1實驗材料
菌株：釀酒酵母購自中國工業(yè)微生物菌種保存中心，實驗室4℃冰箱保存。
1.2實驗方法
1.2.1釀酒酵母生長曲線的測定方法
采用紫外分光光度法測定菌株（釀酒酵母）濃度。首先利用紫外分光光度計在560nm處以空白試劑作參比測得釀酒酵母OD（光密度）值。在一定范圍內(nèi)，菌體的濃度和所測得的光密度或濁度呈線性關(guān)系。因此，定時測定培養(yǎng)液的OD值，然后以O(shè)D值為縱坐標，生長時間為橫坐標，繪制出釀酒酵母生長曲線。
1.2.2釀酒酵母紫外誘變方法
采用單一誘變劑（紫外線）照射釀酒酵母，設(shè)定紫外燈功率10W，照射距離30cm，改變照射時間，篩選出耐高溫、產(chǎn)酒精高的菌株。
2、實驗結(jié)果與分析
2.1釀酒酵母生長曲線
取釀酒酵母斜面菌種1支，無菌操作接入YEPD培養(yǎng)液中，在30℃下恒溫培養(yǎng)24h，制成種子培養(yǎng)液。用2mL無菌移液管準確吸取2mL種子培養(yǎng)液加入三角瓶中，于30℃下振蕩培養(yǎng)。然后分別對培養(yǎng)時間為0h，2h，4h，6h，8h，10h，12h，14h，16h的培養(yǎng)液測定OD值。釀酒酵母生長曲線見圖1。
圖1釀酒酵母生長曲線
由圖1可明顯觀察到釀酒酵母菌體細胞生長出現(xiàn)3個階段：延滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期。生長曲線直觀地反映了該菌群在培養(yǎng)過程中的生長、繁殖規(guī)律，該菌群在培養(yǎng)0～3h為延滯期，3～10h為對數(shù)生長期，10～16h為穩(wěn)定期。
在對數(shù)生長期，酵母菌活菌數(shù)目以穩(wěn)定的幾何指數(shù)增長。此期間菌落形態(tài)、生物活性、染色都很典型，對環(huán)境因素的作用很敏感，因此選擇本實驗的紫外誘變在此期間進行。
在穩(wěn)定期，生長菌群總數(shù)處于基本平穩(wěn)階段，但細胞群體活力變化很大。由于培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的不斷消耗、pH值下降、毒性產(chǎn)物積累等不利因素的影響，菌落染色、形態(tài)、生物活性出現(xiàn)改變，菌體開始產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，有利于發(fā)酵產(chǎn)物的積累。
結(jié)論
本實驗采用紫外誘變方法，誘變篩選耐高溫、高產(chǎn)酒率的釀酒酵母。該方法簡單易行，且有較高的誘變效率。利用紫外分光光度法測定菌株濃度，繪制出釀酒酵母生長曲線，由此選擇了最佳的菌株誘變菌齡為3～10h，以此提高誘變得率。紫外線誘變的條件為：紫外燈功率10W；照射距離30 cm，照射時間3min。此條件下篩選出了一株耐37℃高溫，酒精產(chǎn)率為3．837%的釀酒酵母菌株。
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