菌种生命周期:复苏,活化,复壮,老化和退化
菌种生命周期:复苏,活化,复壮,老化和退化
昨天实验室有两位小朋友咨询复苏和活化,正好最近有几位小伙伴也在咨询这方面问题:
细菌活化
真菌复苏活化
今天,我就菌种复苏、活化、复壮和退化问题,选择几个大家比较关心的问题,逐个详细介绍,一起学习。
一、菌种复苏
1.概念
菌种不论以何种形式保藏后,由于环境条件的改变,如低温、干燥或冷冻等,菌种都会暂时进入休眠状态,代谢活动减缓甚至停止,而恢复其生长活性的过程就是复苏。
2.目的
复苏的目的就是使菌种从休眠状态中恢复过来,重新展现其生长和繁殖能力。
3.操作步骤
(1)配制培养基:配制新鲜的固体培养基和液体培养基,高压蒸汽灭菌锅中灭菌,将固体培养基倒平板,凝固后,备用。
参照“微生物菜谱-培养基”精选策略一文相关章节。
(2)复苏:参照微生物菌种保藏与活化技术指南:收藏必备手册一文相关章节。
将菌种接种到新鲜培养基上,根据菌种的特性选择适合的接种方法,如划线法、涂布法等。
4.实例
在这里,以芽孢杆菌为例说明最常用的菌种复苏全过程,芽孢杆菌一般以芽孢休眠体形式保存。
(1) 斜面保藏菌种复苏
将斜面菌种从4℃取出,然后用接种环蘸取少许,采用划线法或涂布复苏,放置于恒温培养箱中培养即可。
斜面保藏菌种复苏-划线法
划线法关键:酒精灯旁边操作,扫尾,灼烧
斜面保藏菌种复苏-涂布法
涂布法关键:适当稀释,涂布均匀
(2) 甘油管保藏菌种复苏
将甘油管从-80℃取出,融化后,用接种环取一环,采用划线法在固体培养基上划线,放置于恒温培养箱中,适宜温度下倒置培养即可。或者用无菌水适当稀释后涂布至平板培养基中,培养。
甘油管保藏菌种复苏-划线法
甘油管保藏菌种复苏-涂布法
(3) 冻干管保藏菌种复苏
a.打开安瓿瓶
先用浸过75%酒精的脱脂棉擦拭安瓿管,用酒精灯火焰将安瓿管顶端适度加热,然后用移液器取少量无菌水,将无菌水滴至加热的安瓿管顶端使玻璃开裂,最后用挫刀或镊子敲下已开裂的安瓿管的顶端。
打开安瓿瓶
b.复苏方法
先用移液器吸取0.3-0.5mL适宜的液体培养基(严格按照说明书操作),滴人安瓿管内,轻轻振荡,使菌体溶解呈悬浮状,然后取0.1-0.2mL菌体悬浮液,移植于适宜的斜面或平板培养基上,剩余的菌液,注入适宜的液体培养基内,适宜的温度下培养。
冻干管平板复苏
冻干管液体复苏
上面提到的真菌复苏,真菌包括酵母菌、霉菌,蕈菌等,以毕赤酵母和黑曲霉为例说明。
酵母菌的复苏比较简单,也较易存活,采用芽孢杆菌的方法就可以。
黑曲霉以孢子形式保存,且菌落相对较大,建议稀释涂布或者点接复苏。
什么是点接法?
菌种点接法跟划线法和涂布法一样,也是一种微生物接种技术,即将少量的微生物分别点到平板上,让菌落各自独立生长,便于观察和研究的一种方法。
尤其适用于霉菌形态的研究。
操作方法:
a. 制备固体培养基,倒平板,待其凝固后备用;
b. 在平板底部标出等边三角形的三顶点位置;
c. 用接种针蘸取少量霉菌孢子,轻轻在三个点上点一下;
d. 静置5分钟后,标记,放置于恒温培养箱中倒置培养。
二、活化
1.概念
在菌种复苏后,由于长时间的休眠和保藏条件的影响,菌种的生理活性可能尚未完全恢复,需要进一步的活化操作。在这里活化是进一步复苏的过程,一个递进关系。
如果非要说复苏和活化到底是什么关系?我认为,严格来说,复苏是恢复活性,活化是提高活性。
讲个不恰当的比喻,复苏是叫醒了,还处于迷迷糊糊状态,活化已经从迷糊状态变清醒。
2.目的
(1) 使处于休眠状态的菌种恢复活性,从而能够正常地生长和繁殖,进一步活化,提高活性或恢复到原来的活性。
(2) 可以确保菌种在后续的实验或生产过程中表现出稳定的性能,从而得到准确可靠的结果。
3.操作步骤
(1)平板到平板
(2)平板到液体
三、老化和复壮
1.概念
复壮是对老化的菌种进行的一个操作。
在发酵过程中,菌种老化可以说会经常遇到,菌种老化后生产能力变弱,也越来越不稳定,容易产生其他代谢产物,所以需要对老化菌种进行复壮。
2.目的
(1) 从老化菌种的群体中找出少数尚未老化的个体,以达到恢复菌种的原有典型性状。
(2) 在菌种的生产性能尚未老化前就经常而有意识地进行纯种分离和生产性能的测定工作,以达到菌种的生产性能逐步有所提高。
(3) 复壮是这批菌种已经有点老化,要通过某些方法提高其活力,活化是要恢复其活性,复壮是要提高其活性。
3.菌株老化特征
(1) 菌体浓度低或长势变慢。
(2) 染色不均匀。
(3) 菌丝出现大量液泡,嗜碱性变差。
4.复壮场合
(1) 培养条件差。
(2) 菌体本身老化,具有上述特征。
(3) 培养基的原料质量差。
(4) 灭菌过度或温度超出适温范围。
四、退化
1.概念
在发酵培养和保藏菌种过程中,由于某些原因,菌种优良性状丢失的过程。一般情况,在实际研究和生产中,退化是指菌种活力降低、产量下降等。
2.原因
(1)传代次数问题。
随着传代次数增加,负突变逐渐积累。
菌种有变异性,随着传代次数的增加,子代变异的可能性也变大,基因突变,染色体变异等都有可能。突变有正突变和负突变,一旦负突变多了,低产菌种就会越来越多。
措施:严格按照菌种传代规则传代。
(2)培养环境问题。
活化过程中使用的培养基选择不合适,培养条件不合适,导致菌种活力逐渐降低。
培养环境的影响也很大。明明喜欢吃玉米面非要用淀粉,明明喜欢温暖的环境,偏偏处于高温环境等等。
措施:筛选适合菌种的培养原料、培养条件和培养环境,尽量使菌种在最适宜条件下生长。
(3)菌种不纯问题。
这里说的不纯,不是说有杂菌,而是不同状态的菌株混杂在一起。比如说芽孢杆菌中,既有产孢率高产量高菌株,又有产孢率高产量低菌株,还有产孢率低却产量高菌株,活化过程中不易区分。
措施:边活化边挑单菌落验证,将好菌株保藏,不好的菌株舍弃。
(4)回复突变问题。
某些菌种(比如营养缺陷型菌种)在活化和生产过程中,经突变后又恢复到原来的基因型和表型的现象,而原来的野生型本身产量不高,导致的退化问题。
措施:筛选双重营养缺陷型菌种。
总之,菌种复苏、活化、复壮及退化是菌种管理过程中的重要环节。通过科学的方法和措施,可以有效地恢复和提高菌种的活力,保持其优良性状,为后续的科研和生产工作提供有力的支持。
同时,加强菌种保藏管理,防止菌种退化现象的发生,也是保障菌种资源可持续利用的重要措施。在实际操作中,应根据不同菌种的特性和需求,制定相应的管理策略和技术方案,以实现菌种资源的最大化。
本文原文来自360doc