河南科技大学微生物工程学第二章4节保藏、资料.ppt

第四节 工业微生物菌种的衰退、复壮与保藏 一、微生物菌种的衰退 ① 菌种连续传代导致自发突变或回复突变是菌种发生退化的直接原因。 狭义的复壮仅是一种消极的措施，指在菌种已发生衰退的情况下，通过纯种分离和测定典型性状、生产性能等指标，从已衰退的群体中筛选出少数尚未退化的个体，以达到恢复原菌株固有性状的相应措施； 广义的复壮是一项积极的措施，指在菌种的典型特征或生产性状尚未衰退前，就经常有意识地采取纯种分离和生产性状的测定工作，以期从中选择到自发的正变个体。 微生物菌种保藏机构名称和缩写 * * 菌种的退化是由个别、少数菌体细胞衰退后逐渐导致整个菌株退化的一个从量变到质变的遗传变异过程。 菌种的退化会使微生物个体和群体特征发生变化，其中最重要的使所需产物的生产产量下降、营养物质代谢和生长繁殖能力下降、发酵周期延长、抗不良环境条件的性能减弱。 由于连续传代使培养物经常处于旺盛的生长状态，且每次传代时营养和环境等培养条件都是不断变化的，与处于休眠状态的培养物相比，细胞的自发突变率要高的多。菌株经过连续传代后，含突变基因的个体在数量上逐渐占优势，退化现象就逐渐显露出来。 1. 菌种衰退的原因 ③ 菌种生长的条件要求没有得到满足，或是遇到不利的条件，或是失去某些需要的条件。 ② 菌种保藏方法不当。 各种菌种的保藏法对阻止菌种变异的效果不尽相同，用效果较差的条件保藏菌种时，菌种就较易发生退化。 保藏操作不当也会影响保藏效果，会影响到菌种的变异。 2. 防止菌种衰退的措施 （1）控制传代次数 （2）创造良好的培养条件 （3）利用不易衰退的细胞传代 （4）采用有效的菌种保藏方法 尽量避免不必要的移种和传代，并将必要的传代降低到最低限度，以减少细胞分裂过程中所产生的自发突变几率。 如：在赤霉素生产菌G.fujikuroi的培养基中，加入糖蜜、天冬酰胺、谷氨酰胺、5‘-核苷酸或甘露醇等丰富营养物时，有防止衰退效果。 对于放线菌和霉菌，菌丝细胞常含有几个细胞核，因此用菌丝接种就易出现衰退，而孢子一般是单核的，用于接种就可避免这种现象。 二、菌种的复壮 纯种分离 通过寄主体进行复壮 淘汰已衰退的个体 如:对S.microflavus”5406”农用抗生菌的分生孢子采用-10 - 30 ℃的低温处理5-7天,使其死亡率达到80%左右,结果会在抗低温的存活个体中留下未退化的个体,从而达到了复壮的效果。 菌种发生衰退的同时，并不是所有的菌种都退化，其中未衰退的菌体往往是经过环境条件考验的、具有更强生命力的菌体。 因此，采用单细胞菌株分离的措施，即用稀释平板法或用平板划线法，以取得单细胞所生长的菌落，再通过菌落和菌体的特征分析和性能测定，就可获得具有原来性状的菌株，甚至性能更好的菌株。 三、菌种的保藏 一个优良的菌种被选育出来以后，要保持其生产性能的稳定、不污染杂菌、不死亡，这就需要对菌株进行保藏。尽量减少传代次数，防止菌种衰退。 1. 菌种保藏的原理 菌种保藏主要是根据菌种的生理、生化特性，人工创造条件使菌体的代谢活动处于休眠状态。 保藏时，一般利用菌种的繁殖体和休眠体（孢子、芽胞等），创造最有利于休眠状态的环境条件，如低温、干燥、隔绝空气或氧气、缺乏营养物质等，使菌体的代谢活性处于最低状态，同时也应考虑到经济、简便方法。 由于微生物种类繁多，代谢特点各异，对各种外界环境因素的适应能力不一致，一个菌种选用何种方法保藏较好，要根据具体情况而定。 2. 菌种保藏方法 繁而高效 15年 各大类 超低温（－196℃），有保护剂 液氮保藏法 繁而高效 5~15年 各大类 干燥、低温、无氧，有保护剂 冷冻干燥保藏法 简便有效 约1～10年 产孢子的微生物 干燥，无营养 砂土保藏法 较简便 约10年 各大类 －20℃ －－70℃低温，保护剂（20％甘油） 甘油悬液保藏法 简便 约1～2年 各大类** 低温（4℃），阻氧 石蜡油封藏法* 简便 约6～12月 细菌，酵母菌 低温（4℃），避氧 冰箱保藏法 （半固体） 简便 约1～6月 各大类 低温（4℃） 冰箱保藏法 （斜面） 评价 保藏期 适宜菌种 主要措施 方法 7种常用菌种保藏方法的比较 *用斜面或半固体穿刺培养物均可，一般置于4℃下。 **对于可利用石油作碳源的微生物不适宜。 3. 菌种保藏的注意事项 菌种在保藏前所处的状态 菌种保藏所用的基质 操作过程对细胞结构的损害 4. 主要的菌种保藏机构 ① 从事原始菌株的保藏，进行有关保藏的研究； ② 提供保藏菌种的品种目录，定期（或不定期）出刊沟通信息； ③ 提供菌种，促进微生物菌种的交流。 作用： 国内 1979年7月，我国在国家科委和中国科学院主