摘要:菌種是主要的生物資源,一個優(yōu)良的菌種被選育出來以后,,必須保持其優(yōu)良性狀不變或盡可能地少變慢變,,才不至于降低生產(chǎn)性能,能長期在生產(chǎn)中使用,。
本文介紹了常用的微生物菌種的保藏方法:斜面低溫保藏法、液體石蠟保藏法、沙土管保藏法,、冷凍真空干燥保藏法、液氮超低溫保藏法和基因工程菌的保藏,,并比較了它們的優(yōu)缺點,。
關(guān)鍵詞:微生物;菌種;保藏
菌種是一個國家的重要自然資源,,菌種保藏工作是一項重要的微生物學(xué)基礎(chǔ)工作,菌種保藏工作者的任務(wù)是把從自然界分離得到的野生型或經(jīng)人工選育得到的用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)等方面的優(yōu)良菌種,、菌株,,用各種適宜的方法妥善保存,使之達到不死,、不衰,、不變異、不污染,,在長時間內(nèi)保持原有的生產(chǎn)性狀和生命活力,,以便于科學(xué)研究和生產(chǎn)使用。
液氮罐價格
1,、保藏菌種用培養(yǎng)基
為了有效地保藏微生物菌種,,首先需要有良好的培養(yǎng)基。因此,,研究選用適宜的培養(yǎng)基是微生物菌種保藏最基本的工作,。例如,ATCC(美國的一個微生物菌種保藏機構(gòu))在1970年以前采用的培養(yǎng)基有498種,,1974年有724種,,1978年達到1006種,平均每年增加60多種,。
2,、微生物菌種保藏的基本原理
人們在長時間的工作實踐中,根據(jù)微生物的不同要求,,在菌種保藏工作中不斷摸索出各種方法,。無論何種保藏方法,主要是根據(jù)微生物生理,、生化特點,人工創(chuàng)造條件,使微生物的代謝處于不活潑,、生長繁殖受抑制的休眠狀態(tài)。這些人工造成的環(huán)境主要是低溫,、干燥,、缺氧三者,此種條件,可使菌株很少發(fā)生突變以達到保持純種的目的。
3,、微生物菌種的保藏方法
3.1 斜面低溫保藏法
將菌種接種在適宜的固體斜面培養(yǎng)基上,,待菌充分生長后,棉塞部分用油紙包扎好,,移至4~6℃的冰箱中保藏,。
保藏時間依微生物的種類而有不同,霉菌、放線菌及有芽孢的細菌保存2~4個月,,移種一次,。酵母菌兩個月,細菌**每月移種一次,。斜面菌種應(yīng)保藏相繼三代培養(yǎng)物以便對照,,防止因意外和污染造成損失。
此法的培養(yǎng)時間和培養(yǎng)溫度影響其保藏質(zhì)量,。培養(yǎng)時間過短,,保存時容易死亡,培養(yǎng)時間長,,生產(chǎn)性能衰退,。成熟進行保藏,效果較好,。
優(yōu)點是操作簡單,,能隨時檢。缺點是容易變異,,因為培養(yǎng)基的物理,、化學(xué)特性不是嚴格恒定的,屢次傳代會使微生物的代謝改變,,而影響微生物的性狀;污染雜菌的機會亦較多,。
3.2 液體石蠟保藏法
亦稱礦物油保藏法,定期移植保藏法的輔助方法,。
(1)液體石蠟的準備:選用優(yōu)質(zhì)化學(xué)純液體石蠟,,將液體石蠟分裝加塞,用牛皮紙包好,,采用以下兩種方式進行滅菌:①121℃濕熱滅菌30min,,置40℃恒溫箱中蒸發(fā)水分,經(jīng)無菌檢查后備用,。②160℃干熱滅菌2h,,冷卻后,經(jīng)無菌檢查后備用,。
(2)斜面培養(yǎng)物的制備:將需要保藏的菌種,,在最適宜的斜面培養(yǎng)基中培養(yǎng),使得到健壯的菌體或孢子,。
(3)灌注石蠟:用滅菌吸管吸取滅菌的液體石蠟,,注入已長好菌的斜面上,其用量以高出斜面頂端1cm為準,,使菌種與空氣隔絕。
(4)保藏:將試管直立,,置低溫(4~6℃)干燥處或室溫下保存(有的微生物在室溫下比冰箱中保存保藏2年以上不死,,酵母菌可保藏1~2年,,一般無芽孢細菌也可保藏1年左右,甚至用一般方法很難保藏的腦膜炎球菌,,在37℃溫箱內(nèi),,亦可保藏3個月之久。此法的優(yōu)點是制作簡單,,不需特殊設(shè)備,,且不需經(jīng)常移種。缺點是保存時必須直立放置,,所占位置較大,,同時也不便攜帶。從液體石蠟下面取培養(yǎng)物移種后,,接種環(huán)在火焰上燒灼時,,培養(yǎng)物容易與殘留的液體石蠟一起飛濺,應(yīng)特別注意,。
3.3 濾紙保藏法
(1)將濾紙剪成0.5cm×1.2cm的小條,,裝入0.6cm×8cm的安瓿管中,每管1~2張,,塞以棉塞,,121℃滅菌30min。
(2)養(yǎng)1~2mL滴加在滅菌培養(yǎng)皿,,取數(shù)環(huán)菌苔在牛乳內(nèi)混勻,,制成濃懸液。
(4)用滅菌鑷子自安瓿管取濾紙條浸入菌懸液內(nèi),,使其吸飽,,再放回至安瓿管中,塞上棉塞,。
(5)將安瓿管放入內(nèi)有五氧化二磷作吸水劑的干燥器中,,用真空泵抽氣至干。
(6)將棉花塞入管內(nèi),,用火焰熔封管口,,保存于低溫下。
液氮罐價格
(7)需要使用菌種,,復(fù)活培養(yǎng)時,,可將安瓿管口在火焰上燒熱,滴一滴冷水在燒熱的部位,,使玻璃破裂,,再用鑷子敲掉口端的玻璃,待安瓿管開啟后,取出濾紙,,放入液體培養(yǎng)基內(nèi),,置溫箱中培養(yǎng)。
細菌,、酵母菌,、絲狀真菌均可用此法保藏,前兩者可保藏2年左右,,有些絲狀真菌甚至可保藏14~17年之久,。此法較液氮、冷凍干燥法簡便,,不需要特殊設(shè)備,。
3.4 沙土保藏法
(1)取河沙加入10%稀鹽酸,加熱煮沸30min,,以去除其中的有機質(zhì),。
(2)倒去酸水,用自來水沖洗至中性,。
(3)烘干,,用40目篩子過篩,以去掉粗顆粒,,備用,。
(4)另取非耕作層的不含腐植質(zhì)的瘦黃土或紅的時間還要長)。保藏時間2~10年,。保藏期間應(yīng)定期檢查,,如培養(yǎng)基露出液面,應(yīng)及時補充無菌的液體石蠟,。
(5)恢復(fù)培養(yǎng):恢復(fù)培養(yǎng)時,,挑取少量菌體轉(zhuǎn)接在適宜的新鮮培養(yǎng)基上,生長繁殖后,,再重新轉(zhuǎn)接一次,。
此法實用而效果好。霉菌,、放線菌,、芽孢細菌可土,加自來水浸泡洗滌數(shù)次,,直至中性,。
(5)烘干,碾碎,,通過100目篩子過篩,,以去除粗顆粒,。
(6)按一份黃土、三份沙的比例(或根據(jù)需要而用其他比例,,甚至可全部用沙或全部用土)摻合均勻,,裝入10mm×100mm的小試管或安瓿管中,每管裝1g左右,,塞上棉塞,121℃濕熱滅菌30min,,烘干,。
(7)進行無菌檢查,每10支沙土管抽一支,,將沙土倒入肉湯培養(yǎng)基中,,37℃培養(yǎng)48h,若仍有雜菌,,則需全部重新滅菌,,再作無菌試驗,直至證明無菌,,方可備用,。
(8)選擇培養(yǎng)成熟的(一般指孢子層生長豐滿的,營養(yǎng)細胞用此法效果不好)優(yōu)良菌種,,以無菌水洗下,,制成孢子懸液。
(9)每支沙土管中加入約0.5mL(一般以剛剛使沙土潤濕為宜)孢子懸液,,以接種針拌勻,。
(10)放入真空干燥器內(nèi),用真空泵抽干水分,,抽干時間越短越好,,務(wù)使在12h內(nèi)抽干。
(11)每10支抽取一支,,用接種環(huán)取出少數(shù)沙粒,,接種于斜面培養(yǎng)基上,進行培養(yǎng),,觀察生長情況和有無雜菌生長,,如出現(xiàn)雜菌或菌落數(shù)很少或根本不長,則說明制作的沙土管有問題,,尚須進一步抽樣檢查,。
(12)若經(jīng)檢查沒有問題,,,箱或室內(nèi)干燥處保存,。情況,。
(13)需要使用菌種,,,取沙土少許移入液體培養(yǎng)基內(nèi),,置溫箱中培養(yǎng)。
此法多用于能產(chǎn)生孢子的微生物如霉菌,、放線菌,,因此在抗生素工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣,效果亦好,,可保存2年左右,,但應(yīng)用于營養(yǎng)細胞效果不佳。
3.5 冷凍真空干燥保藏法
(1)安瓿管材料以中性玻璃為宜,。清洗安瓿管時,,先用2%鹽酸浸泡過夜,自來水沖洗干凈后,,用蒸餾水浸泡至pH中性,,干燥后、貼上標簽,,標上菌號及時間,,加入脫脂棉塞后,121℃下高壓滅菌15~20min,,備用,。
(2)準備菌種,用冷凍干燥法保藏的菌種,,其保藏期可達數(shù)年至十數(shù)年,,為了在許多年后不出差錯,故所用菌種要特別注意其純度,,即不能有雜菌污染,,然后在最適培養(yǎng)基中用最適溫度培養(yǎng),使培養(yǎng)出良好的培養(yǎng)物,。細菌和酵母的菌齡要求超過對數(shù)生長期,,若用對數(shù)生長期的菌種進行保藏,其存活率反而降低,。一般,,細菌要求24~48h的培養(yǎng)物;酵母需培養(yǎng)3d;形成孢子的微生物則宜保存孢子;放線菌與絲狀真菌則培養(yǎng)7~10d。
(3)制備菌懸液與分裝以細菌斜面為例,,和脫脂牛乳2mL左右加入斜面試管中,,制成濃菌液,每支安瓿管分裝0.2mL,。
(4)冷凍干燥器有成套的裝置出售,,價值昂貴,,此處介紹的是簡易方法與裝置,可達到同樣的目的,。將分裝好的安瓿管放低溫冰箱中冷凍,,無低溫冰箱可用冷凍劑如干冰(固體CO2)酒精液或干冰丙酮液,溫度可達-70℃,。將安瓿管插入冷凍劑,,只需冷凍4~5min,即可使懸液結(jié)冰,。
(5)將冷凍后的樣品安瓿管置于冷凍干燥機的干燥箱內(nèi),,開始冷凍干燥,時間一般為8~20h,。
(6)將安瓿管頸部用強火焰拉細,然后采用真空泵抽真空,,在真空條件下將安瓿管頸部加熱熔封,。熔封后的干燥管可采用高頻電火花真空測定儀測定真空度。
(7)保藏:安瓿管應(yīng)低溫避光保藏,。
(8)質(zhì)量檢查:冷凍干燥后抽取若干支安瓿管進行各項指標檢查,,如存活率、生產(chǎn)能力,、形態(tài)變異,、雜菌污染等。
(9):酒精棉花擦拭安瓿上部,,在頂部,,用挫刀或鑷子頸部輕叩一,,,用無菌水或培養(yǎng)液溶解菌塊,,使用無菌吸管移入新鮮培養(yǎng)基上,進行適溫培養(yǎng),。
此法為菌種保藏方法中最有效的方法之一,,對一般生活力強的微生物及其孢子以及無芽孢菌都適用,即使對一些很難保存的致病菌,,如腦膜炎球菌與淋病球菌等亦能保存,。適用于菌種長期保存,一般可保存數(shù)年至十余年,,但設(shè)備和操作都比較復(fù)雜,。
3.6 液氮冷凍保藏法
(1)用圓底硼硅玻璃制品的安瓿管,或螺旋口的塑料凍存管,。注意玻璃管不能有裂紋,。將凍存管或安瓿管清洗干凈,,121℃下高壓滅菌15~20min,備用,。
(2)保護劑種類要根據(jù)微生物類別選擇,。配制保護劑時,應(yīng)注意其濃度,,一般采用10%~20%甘油,。
(3)微生物不同的生理狀態(tài)對存活率有影響,一般使用靜止期或成熟期培養(yǎng)物,。
菌種的準備可采用下列幾種方法:①刮取培養(yǎng)物斜面上的孢子或菌體,,與保護劑混勻后加入凍存管內(nèi)。②接種液體培養(yǎng)基,,振蕩培養(yǎng)后取菌懸液與保護劑混合分裝于凍存管內(nèi),。③將培養(yǎng)物在平皿培養(yǎng),形成菌落后,,用無菌打孔器從平板上切取一些大小均勻的小塊(直徑約5~10mm),,真菌**取菌落邊緣的菌塊,與保護劑混勻后加入凍存管內(nèi);在小安瓿管中裝1.2~2mL的瓊脂培養(yǎng)基,,接種菌種,,培養(yǎng)2~10d后,加入保護劑,,待保藏,。
(4)預(yù)凍時一般冷凍速度控制在以每分鐘下降1℃為好、使樣品凍結(jié)到-35℃,。
(5)保藏:將安瓿管或塑料凍存管置于液氮罐中保藏,。一般氣相中溫度為-150℃,液相中溫度為-196℃,。
(6)復(fù)蘇方法:從液氮罐中取出安瓿管或塑料凍存管,,應(yīng)立即放置在38~40℃水浴中快速復(fù)蘇并適當搖動。直到內(nèi)部結(jié)冰全部溶解為止,,一般約需50~10s,。開啟安瓿管或塑料凍存管,將內(nèi)容物移至適宜的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),。
液氮罐價格
此法除適宜于一般微生物的保藏外,,對一些用冷凍干燥法都難以保存的微生物如支原體、衣原體,、氫細菌,、難以形成孢子的霉菌、噬菌體及動物細胞均可長期保藏,,而且性狀不變異,。缺點是需要特殊設(shè)備,。
3.7 基因工程菌的保藏
3.7.1 穿刺保藏法
使用容量為2~3mL并帶有螺口旋蓋和橡皮墊圈的玻璃小瓶,加入相當于約2/3脂,,旋上蓋子,,但并不擰緊,min,。,,冷卻至室溫后擰緊蓋子。
保藏細菌時,,用一滅菌的接種針挑取良好的單菌落,,把針穿過瓊脂直達瓶底數(shù)次,蓋上瓶蓋并擰緊,,在瓶身和瓶蓋上均做好標記,,室溫下存放于暗處。(更加廣為接受的做法是將瓶蓋放松,,在適當溫度下培養(yǎng)過夜,,然后擰緊瓶蓋并加封膜,**于4℃或于室溫避光保藏,。
穿刺法可保藏細菌2年之久。
3.7.2 甘油管冷凍保藏
(1)在液體培養(yǎng)基中生長的細菌培養(yǎng)物的保藏取細菌培養(yǎng)物,,加入滅菌甘油(甘油應(yīng)在1.034×105Pa高壓下蒸汽滅菌20min)振蕩培養(yǎng)物使甘油分布均勻,,然后轉(zhuǎn)移至標記好的、帶有螺口和空氣密封圈的保存管內(nèi),,在乙醇-干冰或液氮中凍結(jié)后轉(zhuǎn)至-70℃長期保存,。復(fù)蘇菌種時,用滅菌的接種針刮拭凍結(jié)的培養(yǎng)物表面,,然后立即把粘附在接種針上的細菌劃于含適當抗生素的LB瓊脂平板表面,,凍干保存的菌種管重置于-70℃,而瓊脂平板于37℃培養(yǎng)過夜,。
(2)在瓊脂平板上生長的細菌培養(yǎng)物的保存
從瓊脂平板表面刮下細菌放入裝有2mLLB的無菌試管內(nèi),,再加入等量的含有30%滅菌甘油的LB培養(yǎng)基,振蕩混合物使甘油完全分布均勻后,,分裝于帶有螺口蓋和空氣密封圈的無菌試管中,,按上述方法冰凍保存。
甘油管冷凍保藏法可保藏10年以上,,若實驗室不具備-70℃冰箱,,也可把菌種放入-20℃冰箱中保藏,可保藏1年左右,。
4,、 總結(jié)
**是每株菌種都采用兩種以上的保藏方法,,并根據(jù)保藏菌種的保質(zhì)期,每隔一定時間,,進行入藏菌種的復(fù)活檢驗和更新,。