谷氨酰胺转氨酶（TG酶）被誉为“21世纪超级黏合剂”，TG酶可来源于动植物组织以及通过微生物发酵获得，其中茂原链霉菌（放线菌）是食品行业中常见的TG酶生产菌株。某科研团队通过一系列实验，优化了茂原链霉菌的发酵培养基，所用培养基种类及营养成分配比如表（酵母膏作用复合，既有氮源也有碳源）。

培养基成分/种类	斜面保存培养基	液体种子培养基	基础发酵培养基
可溶性淀粉	20g/L	20g/L	30g/L
蛋白胨	-	20g/L	30g/L
酵母膏	-	2g/L	2g/L
（NH4）2SO4	-	-	-
KNO3	1g/L	-	-
MgSO4•H2O	0.5g/L	2g/L	2g/L
K2HPO4•H2O	0.5g/L	2g/L	2g/L
NaCl	0.5g/L	-	-
FeSO4•H2O	0.01g/L	-	-
琼脂	20g/L	-	-
pH	7.2～7.4	7.0	7.0

回答下列问题：
（1）完成培养基的配制后，常利用

高压蒸汽灭菌锅

高压蒸汽灭菌锅

（实验器具名称）进行15～30min的湿热灭菌。
（2）基础发酵培养基中，能够作为氮源的物质有

蛋白胨、酵母膏、（NH₄）₂SO₄

蛋白胨、酵母膏、（NH₄）₂SO₄

，实验所用菌种需先在斜面保存培养基上活化，转入液体种子培养基中振荡培养48h后，才能完成菌种的扩大培养。请选择合适的接种工具

接种环

接种环

（“接种环”“涂布器”或“接种环+涂布器”），振荡培养的目的是

增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求，使菌种与培养液中的营养成分接触更充分

增加培养液中的氧容量以满足细胞呼吸的需求，使菌种与培养液中的营养成分接触更充分

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（3）将菌种从液体种子培养基中转移到发酵培养基上进行发酵培养，才能产生TG酶，发酵培养基的碳源、氮源种类及其质量浓度均可对茂原链霉菌发酵产生TG酶有影响，现欲探究麦芽糖、蔗糖、葡萄糖、甘油、可溶性淀粉这几种碳源中最适宜的碳源，请简要叙述实验思路

在基础发酵培养基成分配比的基础上，将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源，在适宜且相同的条件下培养一段时间后，测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量，每种碳源对应的培养基设3组重复，取平均值，再对数据结果进行处理、分析，最终得出结论

在基础发酵培养基成分配比的基础上，将“可溶性淀粉”替换为其他种类的碳源，在适宜且相同的条件下培养一段时间后，测定TG酶活性以及茂原链霉菌的生物量，每种碳源对应的培养基设3组重复，取平均值，再对数据结果进行处理、分析，最终得出结论

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（4）通过实验，研究团队将葡萄糖确定为最适宜的碳源，并进一步探究较适宜的葡萄糖浓度，如图所示，发酵培养基中，葡萄糖较适宜的质量浓度是

40

40

g/L，当质量浓度为50g/L时，酶活性急剧下降，生物量也几乎没有增加，原因可能是

过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变，不利于菌株生长和产酶（碳源分解代谢物可能会抑制TG酶的合成）

过多的碳源可能会导致培养基的渗透压或pH发生改变，不利于菌株生长和产酶（碳源分解代谢物可能会抑制TG酶的合成）

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