不同微生物對不同有機化合物的分解利用情況各不相同。有些微生物能分泌澱粉酶將澱粉水解為麥芽糖或葡萄糖；有些微生物可分泌脂肪酶，將脂肪水解為甘油和脂肪酸。葡萄糖進入細胞後，不同微生物經不同途徑發酵葡萄糖，產生不同的代謝產物。微生物對碳、氮化合物的分解利用的生理生化反應也是微生物菌種鑒定的重要依據之一。一、大分子物質的水解實驗
（一）實驗目的
（1）通過實驗證明不同微生物對各種有機大分子的不同水解能力。（2）掌握進行微生物大分子水解試驗的原理和方法。
（二）實驗原理
微生物對大分子的澱粉、蛋白質和脂肪不能直接利用，必須靠產生的胞外酶將大分子物質分解後才能夠利用。如澱粉酶水解澱粉為小分子的糊精、雙糖和單糖；脂肪酶水解脂肪為甘油和脂肪酸；蛋白酶水解蛋白質為氨基酸等。這些過程可通過觀察微生物菌落周圍的物質變化來證實，如澱粉遇碘液會變藍色，如果微生物可以分泌澱粉酶，就可以將菌落周圍的澱粉水解，用碘測定時就不會產生藍色。脂肪被脂肪酶水解後可產生脂肪酸，導致培養基的pH降低，在培養基中加入中性紅指示劑會使培養基從淡紅色變成深紅色。微生物可以利用各種蛋白質和氨基酸作為氮源，當糖類物質缺乏時，亦可以用它們作為碳源和能源。明膠是由膠原蛋白經水解產生的蛋白質，在25℃以下可維持凝膠狀態，以固態形式存在，而在25℃以上就會液化。有些微生物可產生一種稱作明膠酶的胞外酶，可以使明膠水解，產生液化現象。有些微生物能水解牛奶中的蛋白質酪素，可用石蕊牛奶來檢測。石蕊培養基由脫脂牛奶和石蕊組成，是渾濁的藍色。酪素水解成氨基酸和肽後，培養基就會變得透明。石蕊牛奶也常被用來檢測乳糖發酵，因為在酸的存在下，石蕊會轉變成粉紅色，而過量的酸可引起牛奶的固化（凝乳形成）。氨基酸的分解會引起堿性反應，使石蕊變成紫色。此外，某些細菌能還原石蕊，使試管底部變為白色。
（三）實驗器材
1.菌種枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）、大腸杆菌（Escherichiacoli）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）等。
2.培養基（1）澱粉水解培養基蛋白腖10g，牛肉膏3g，可溶性澱粉2g，NaCl5g，瓊脂15～20g，水1000mL，pH74～78，121℃高壓蒸汽滅菌30min。（2）油脂培養基蛋白腖10g，牛肉膏5g，NaCl5g，香油或花生油10g，中性紅（16％水溶液）1mL，瓊脂15～20g，蒸餾水1000mL，pH72。注意：不能使用已變質的油；油和瓊脂及水先加熱；調好pH之後，再加入中性紅使培養基稍呈紅色為止；分裝培養基時，需不斷地攪拌，使油脂均勻分布於培養基中。（3）明膠培養基蛋白腖10g，牛肉膏5g，NaCl5g，明膠120g，蒸餾水1000mL，pH72～74。（4）石蕊牛奶培養基①脫脂牛奶的製備：新鮮牛奶用離心機分離，除去上層奶油，取下層脫脂牛奶。若無新鮮牛奶可用脫脂奶粉代替，每1000mL水溶解100g脫脂奶粉，或將鮮奶煮沸，在冷涼處靜置24h，用虹吸法取出底層牛奶。②石蕊液的製備：將石蕊浸色，即在蒸餾水中過夜或更長時間，使石蕊變軟而易於溶解，溶解後過濾，即可用作配製石蕊牛奶。石蕊29g，蒸餾水100mL。③石蕊牛奶的配製：25％石蕊水溶液4mL，脂肪牛奶100mL，混合後的顏色為丁香花紫色為適度，分裝試管，牛奶高度約4cm。間歇滅菌或以115℃蒸汽滅菌20～30min。注意事項：最好用新鮮牛奶，否則需調pH，調過pH的牛奶色調不正。3.溶液或試劑盧戈氏碘液。4.儀器或其他用具無菌平板、無菌試管、接種針、接種環、試管架等。（四）實驗步驟
1.澱粉水解試驗（1）將裝有澱粉培養基的三角瓶置於沸水浴中融化，然後取出冷卻至約50℃，無菌操作製成平板。（2）用記號筆在平板底部劃成四部分。（3）將以上菌種分別在不同的部分劃線接種，在平板的反麵分別寫上菌名。（4）將培養皿倒置於37℃恒溫箱中培養24h。（5）結果觀察：打開皿蓋滴加少量碘液於平板上，輕輕旋轉，使碘液均勻鋪滿整個平板。如菌體周圍出現無色透明圈，則說明澱粉已被水解，為陽性。根據透明圈的大小可以初步判斷該菌水解澱粉能力的強弱。圖8\|1澱粉的水解作用