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《微生物基础技术》微生物菌种保藏方法大全,收藏!!!

来源:花匠小妙招 时间:2025-06-13 18:45

  一万个为什么涌上脑海,为什么微生物可以低温、干燥缺氧、避光的环境中保藏?我们人类是不是也可以?对的,就是这么一个念头,世界上第一位冷冻人出现了。

  1962年,被誉为人体冷冻之父的RobertEttinger在书中说道,死亡是一个渐进的进程,假如身体被冻得足够快,死亡是能够反转的。书中引述了很多关于低一级动植物「冷冻复生」的案例,罗伯特博士认为,作为高级生物的人类,肯定也具有了「冷冻复生」的潜力。这本书一经出书,就引起了不小的轰动。

  天哪,怎么可能不引起轰动,如果人类可以沿用低等生物冷冻复生的能力,那我也想试试。万一成功了呢?但是事实呢?微生物在冷冻缺氧的环境中处于休眠状态,人呢?估计是透心凉了吧。

  1967年1月12日,詹姆斯永远地停止了呼吸。他们先为詹姆斯洗了个冷水澡,好让詹姆斯的身体在冰浴中冷却。接着抽干了他体内一切的血液,并为詹姆斯注射了很多二甲基亚砜,这是一种当时被认为行之有效的冷冻保护剂。就这样缓慢的冷却三天后,他们把詹姆斯的遗体塞在一个聚苯乙,烯泡沫塑料盒中,临时存放在一个车库里。

  詹姆斯停止呼吸后才进行了冷却,加入二甲基亚砜保护剂,跟微生物保藏菌种相比,似乎不太一样,我们总不能让微生物死亡后保种吧?当然,这只是一个比喻。需要说明的是,万事万物需要遵循事物的客观规律,不能强求,我想长一身毛暖和点,就长一身毛,好像也不合适,夏天怎么办?雪见的头发比草长得快,吓人不?以后的多少年后,可能人体冷冻技术确实可能存在,技术革新日新月异,一切皆有可能。但我们复杂的机制和构造,跟简单的低等生物相比,应该是一个不小的挑战。言归正传,在冷冻人体试验中,我们能获取到的是,需要保护剂,同样,微生物保藏也需要保护剂,没有保护剂的作用,微生物也会冻死。

  一、微生物菌种保藏的目的

  尽可能的保持菌种的原有性状和活力,不变异、不死亡、不污染、不退化。菌种保藏最重要的目的就在于如何保持优良菌种其优良性状的稳定,满足生产的实际需要。

  解析:但是可能吗?不可能的,只能在现有技术的提前下,最大可能的保持原有性状和活力。如果保藏时间过长,还有会有部分死亡。

  二、微生物菌种保藏的原理

  1使微生物的代谢作用降至极低限度,使其处于不活泼的休眠状态。通过降低微生物体内的代谢,抑制生长繁殖,从而延长菌种的生命,减少变异。

  2从微生物本身来说,就是要挑选典型菌种的优良纯种,最好采用他们的休眠体,比如说芽孢、孢子等。从环境条件来说,就是要创造一个适合长期休眠的环境条件,比如低温、干燥。缺氧、避光、缺乏营养以及添加保护剂或酸度中和剂等。大多数菌种的保藏方法都是根据这些因素或其中部分因素设计的。

  3微生物具有易异变的特性,在保藏过程必须使微生物代谢处于最不活跃的状态但又不死亡,才能在一定的时间内使其不发生变异而又保持生命力。

  解析:保藏菌种的时候,要选择优良的纯种,确保菌种是单一菌种,没有老化状态,也没有出现其他不合适的性质出现。选择合适的保护剂,保护菌种在低温、干燥等的环境下处于休眠状态非死亡状态。保藏菌种也需要及时传代,不能保藏起来一直不管不过,几十年后拿出来就想用,想什么呢?最不活跃的状态,也不是死亡,还是会发生变化的。

  三、微生物菌种的保藏方法主要包括以下几种:

  1斜面保藏法

  方法:将菌种接种到事先准备好的固体斜面培养基上,恒温培养箱中培养,待斜面菌种生长成熟后放置于4℃冰箱保藏。

  对象:细菌、放线菌、酵母、丝状真菌等的短期保藏。

  解析:一般两个月内不使用,也可能使用的菌种。

  保藏时间:一般为两个月,最好不超过两个月。时间过长,斜面脱水,菌种也会脱水死亡。

  解析:一般情况,细菌一个月,酵母菌、放线菌等两个月。

  优点:操作简便,不需要特殊设备,成本低,容易观察,随时观察菌种的状态,复苏方便。

  解析:斜面材质一般是玻璃,透明,可以定期观察菌种变化,如果发现污染或斜面脱水等状况,立即转种。

  缺点:保藏期短,菌种容易变异,易污染。

  解析:因斜面上只有固体培养基,没有特殊的保护措施,所以培养基本身会发生变化,因保藏期短,就需要经常传代,传代过程中增加污染的机会。

  活化方法:斜面保藏法活化菌种比较简单,直接用接种环挑取一环,采用三区划线法在平板培养基上划线,适宜温度下培养即可。

  2甘油管保藏法

  方法:首先准备50%的甘油溶液,一般采用质量比配制,使用时,菌液和甘油比例1:1混合,-80℃保藏即可。或者按照甘油终浓度20%-30%保种。

  解析:甘油能够提高水体的黏稠度,使其冰点提高,防止细胞内部产生冰晶造成细胞的损害,通常使用甘油的终浓度在20%~30%,该范围外的浓度会对细胞产生毒性,质粒会很容易丢失,甘油浓度太低起不到作用,太高又会影响菌种活性。

  对象:中长期保藏菌种。

  解析:半年到一年内可能用到的菌种

  保藏时间:一般保藏时间为一年。

  解析:实际操作中,一年以上也没问题。

  优点:操作简单,保藏期较长,菌种不容易发生变异。

  缺点:不容易观察,不易监测菌种变化,不宜反复冻融。

  活化方法:将甘油管取出,逐渐融化,直接用接种环挑取一环,采用三区划线法在平板培养基上划线,适宜温度下培养即可。或者用无菌水适当稀释后涂布至平板培养基中,培养。

  3穿刺保藏法

  方法:事先备好半固体培养基,用接种针挑取单菌落,从半固体培养基的中心垂直刺入,直至接近试管底部,不要穿透,然后沿原穿刺线将接种针退出,穿入培养基若干次,放置于恒温培养箱中培养,于4℃冰箱保藏。

  解析:半固体培养基琼脂粉浓度0.3%-0.5%,培养基为无菌试管中至约1/3。营养不宜太丰富。

  保藏时间:一般3-6月后转种。

  解析:有的菌种保存时间至少可以达到1年,有的菌种甚至能达到20年之久。

  对象:适用于工程大肠杆菌等细菌,操作简便,保存时间较长

  优点:操作简便,保存时间比斜面保藏法长

  缺点:比较耗费空间,不便于携带

  活化方法:用接种环沿着菌种方向穿入,挑取菌种,转接至斜面上或平板培养基上,或加入无菌水摇晃,稀释涂布即可。

  4液体石蜡保藏法

  方法:斜面保藏法的一种改进,只需将无菌干燥的液体石蜡注入上述培养好的斜面至高于斜面顶端1cm处,再将试管密封,直立于4℃左右冷藏保存。

  解析:覆盖灭菌的液体石蜡,一方面可防止因培养基水分蒸发而引起菌种死亡,另一方面可阻止氧气进入,以减弱代谢作用。要定期添加石蜡保证斜面处于液面以下。

  保藏时间:保藏时间至少可以达到1年,甚至更长。

  对象:细菌,酵母菌等

  优点:保藏时间较长

  缺点:比较耗费空间,不便于携带

  注意事项:液体石蜡易燃,必须注意火灾;移植菌种时,接种针上带有石蜡和菌体,火焰灭菌时易飞贱、爆发,严防感染。

  5沙土管保藏法

  方法:将菌种接种到事先准备好的固体斜面培养基上,恒温培养箱中培养,以便形成大量的孢子。当孢子成熟后,用无菌水洗下制成孢子悬液,然后加入无菌的沙土管中,通过减压干燥的方式去除沙土管中水分,直至水分被抽干,最后用石蜡或橡胶塞封口。

  解析:沙土管主要是通过创造干燥和寡营养的条件来保藏菌种。操作的时候应该注意抽干一步务必要快,尽量在12h内完成,防止孢子萌发,降低保藏效果。

  保藏时间:两年左右

  解析:根据菌种特性,保藏时间可能更长。

  对象:适用于能产生孢子的微生物,如霉菌、放线菌。

  解析:能形成芽孢的芽孢杆菌也可以采用该方法。

  优点:保藏效果好,适用性也较广泛

  解析:在抗生素生产工厂应用广泛。

  缺点:不能保藏营养细胞

  6冷冻真空干燥保藏法

  操作方法:将处于成熟期的微生物培养物悬浮于无菌的血清、卵白、脱脂奶或者海藻糖等保护剂中制成浓菌液,分装到无菌的安瓿瓶中,于低温冰箱中冷冻,达到预定温度后对浓菌液进行冷冻干燥处理,之后在真空状态下融封安瓿瓶,于20℃保藏。

  解析:该方法是将菌种冷冻,在减压下利用升华作用去除水分,使细胞的生理活动趋于停滞。

  保藏时间:五到十年。

  解析:因保藏期较长,一定要标记清楚,以免遗忘。

  对象:适用于大批量菌种的长期保存

  优点:适用范围广,保藏效果好,存活率高,变异小,便于携带。

  解析:该保藏法是目前适用范围最广,保藏效果,好,的方法,如果需要长期保藏就选择这种方法。

  缺点:操作复杂,成本高

  解析:因涉及到冷冻抽真空设备,一般实验室不具备条件,需要到专门保藏机构保藏,成本增加。

  活化方法:(1)安瓿瓶开封先用浸过75%酒精的脱脂棉擦净安瓿管,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。

  (2)复活方法先用移液器吸取0.3-0.5mL适宜的液体培养基,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。

  7液氮超低温保藏法

  操作方法:离心收集对数生长期微生物细胞,用新鲜的培养基重悬微生物细胞,然后加入等体积的20%甘油,或10%DMSO等保护剂,混匀后分装至安瓿瓶中,缓慢预冷,最后移至液氮罐中的液相(-196℃)或气(-156℃)作长期超低温保藏。

  解析:甘油一般用高压蒸汽灭菌,二甲亚砜一般用过滤除菌。

  对象:所有微生物

  保藏时间:15年以上或更长

  优点:适用性广,保藏期长

  缺点:操作复杂,成本高

  四、菌种保藏共同点

  1严格无菌操作。尤其是后面两种方法,花费那么大精力、物力和财力,最后保藏的杂菌,扪心自问一下,亏不亏?

  2所保藏的微生物在保藏时处于良好的状态。

  解析:不能跟前面詹姆斯一样,一定要最,好,的状态。

  3防止退化的发生。所以,保藏期一到,准备转接重新保种。

  总之,菌种保藏是微生物学的重中之重,根据微生物的习性和使用时间,选择合适的保藏方法,在后期的文章中也会陆续提及,慢慢细化,敬请期待……

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