一、知識簡介
菌種保藏(culture preservation，culture collection)是指保持微生物菌株的生活力和遺傳性狀的技術(shù)。目的在于把從自然界分離到的野生型，或經(jīng)人工選育得到的變異型純種，使其存活、不丟失、不污染雜菌、不發(fā)生或少發(fā)生變異，保持菌種原有的各種特征和生理活性。基本原理是使微生物的生命活動處于半永久性的休眠狀態(tài)，也就是使微生物的新陳代謝作用限制在最低范圍內(nèi)。干燥、低溫和隔絕空氣是保證獲得這種狀態(tài)的主要措施。有針對性地創(chuàng)造干燥、低溫和隔絕空氣的外界條件，就是微生物菌種保藏的基本技術(shù)。常用的方法有凍干保藏法、深低溫保藏法、液氮保藏法、礦油封藏法、固體曲保藏法、砂土管保藏法、瓊脂穿刺保藏法等。日常工作中，常選用4℃冰箱進行短時間的菌種保藏。
二、實驗?zāi)康?/strong>
微生物在使用和傳代過程中容易發(fā)生污染、變異甚至死亡，因而常常造成菌種的衰退，并有可能使優(yōu)良菌種丟失。菌種保藏的重要意義就在于盡可能保持其原有性狀和活力的穩(wěn)定，確保菌種不死亡、不變異、不被污染，保持菌株優(yōu)良性狀不退化，保持優(yōu)良菌株存活，以達到便于研究、交換和使用等諸方面的需要。
三、基本原理
菌種保藏有多種方法，其原理大多大同小異，主要是運用一些方式盡量降低生物體內(nèi)的代謝，達到延長生命，減少變異的目的。通常采用的方法為低溫、缺氧、干燥。
低溫主要對菌種產(chǎn)生兩方面的影響，首先，較低的溫度可以減緩機體細胞的酶活，降低新陳代謝，達到保藏菌種的目的。其次，低溫同時會導(dǎo)致菌體誘發(fā)菌絲自溶機制，如果降溫過程失誤，同樣會造成機體的機械損傷和溶質(zhì)損傷。
微生物具有容易變異的特性，因此，在保藏過程中，必須使微生物的代謝處于最不活躍或相對靜止的狀態(tài)，才能在一定的時間內(nèi)使其不發(fā)生變異而又保持生活能力。
低溫、干燥和隔絕空氣是使微生物代謝能力降低的重要因素，所以，菌種保藏方法雖多，但都是根據(jù)這三個因素而設(shè)計的。
四、影響因素
1、菌的質(zhì)量
保藏的菌種應(yīng)培養(yǎng)在營養(yǎng)豐富的最適條件下，使之進入穩(wěn)定期，稍老一些的菌體對環(huán)境抵抗力強。另處，作為冷凍干燥的菌懸液細胞濃度要高不同的菌對冷凍干燥的耐受程度不同，如果保存的菌液細胞濃度不高，就會使以后傳種造成困難，保存期也會受到影響。
2、保護劑
不同種類的保護劑對不同微生物的作用是不同的，如個別菌種在脫脂乳作保護劑的情況下死亡率高達99.99%，而采用葡聚糖等混和保護劑時死亡率大大減少。一般情況下，那些容易保存的菌種對保護劑的要求不很嚴(yán)格，而不易保存的菌種對保護劑的要求卻很苛刻。因此，選擇好的保護劑是冷凍干燥保存菌種的關(guān)鍵因素。
3、干燥速度
實驗表明，慢速干燥比快速干燥存活率高，如青霉菌6h干燥存活率為67.3%，而3h為59%。
4、空氣的影響
冷凍干燥后空氣對細菌細胞影響較大，可導(dǎo)致細胞損傷進而死亡，故在凍干后應(yīng)立即在真空下融封，才有利于長期保存。
5、溫度的影響
在干燥和真空狀況下溫度的影響遠沒有上述幾項因素重要，因此可以在室溫下保存，但許多微生物在4℃保存的存活率要比在室溫下高1倍。
6、含水量的影響
水分含量過高對菌存活不利，完全脫水也不利于保存，一般把干燥后的細胞含水量控制在3%以下(1%-3%)。
五、檢測機構(gòu)
菌種保藏可按微生物各分支學(xué)科的專業(yè)性質(zhì)分為普通﹑工業(yè)﹑農(nóng)業(yè)﹑醫(yī)學(xué)﹑獸醫(yī)﹑抗生素等保藏管理中心。此外﹐也可按微生物類群進行分工﹐如沙門氏菌﹑弧菌﹑根瘤菌﹑乳酸桿菌﹑放線菌﹑酵母菌﹑絲狀真菌﹑藻類等保藏中心。
世界上約有 550個菌種保藏機構(gòu)。其中著名的有美國典型菌種保藏中心(簡稱ATCC﹐馬里蘭)﹕1925年建立﹐是世界上最大的﹑保存微生物種類和數(shù)量最多的機構(gòu)﹐保存病毒﹑衣原體﹑細菌﹑放線菌﹑酵母菌﹑真菌﹑藻類﹑原生動物等約 29000株﹐都是典型株﹔荷蘭真菌菌種保藏中心(簡稱CBS﹐得福特):1904年建立﹐保存酵母菌﹑絲狀真菌約 8400種﹑18000株﹐大多是模式株﹔英國全國菌種保藏中心(簡稱NCTC﹐倫敦)﹕保存醫(yī)用和獸醫(yī)用病原微生物約2740株﹔英聯(lián)邦真菌研究所(簡稱CMI﹐薩里郡)﹕保存真菌模式株﹑生理生化和有機合成等菌種2763種﹐8000株﹔日本大阪發(fā)酵研究所(簡稱IFO﹐大阪):保存普通和工業(yè)微生物菌種約9000株﹔美國農(nóng)業(yè)部北方利用研究開發(fā)部(北方地區(qū)研究室﹐簡稱NRRL﹐伊利諾伊州皮契里亞)﹕收藏農(nóng)業(yè)﹑工業(yè)﹑微生物分類學(xué)所涉及的菌種﹐包括細菌5000株﹐絲狀真菌1700株﹑酵母菌6000株。
1970年 8月在墨西哥城舉行的第10屆國際微生物學(xué)代表大會上成立了世界菌種保藏聯(lián)合會(簡稱WFCC)﹐同時確定澳大利亞昆士蘭大學(xué)微生物系為世界資料中心。這個中心用電子計算機儲存全世界各菌種保藏機構(gòu)的有關(guān)情報和資料﹐1972年出版《世界菌種保藏名錄》。
中國于1979年成立了中國微生物菌種保藏管理委員會(簡稱CCCCM﹐北京)。
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