(遼寧省檢驗檢測認(rèn)證中心,遼寧沈陽 110036)
微生物菌種是我國非常重要的生物資源,也是我國自然資源寶庫的重要組成部分,對生產(chǎn)和研究有著舉足輕重的作用。隨著微生物菌種被越來越多的應(yīng)用到食品、飼料、醫(yī)藥等領(lǐng)域,其活性和穩(wěn)定性顯得越來越重要,因此對菌種保藏的要求也越來越高[1]。本文結(jié)合筆者多年一線食品微生物檢驗、食品安全風(fēng)險監(jiān)測陽性菌株鑒定、復(fù)核、分型及藥敏試驗等相關(guān)工作經(jīng)驗及相關(guān)文章文獻(xiàn),對常見微生物菌種保藏方法的優(yōu)劣進(jìn)行比較,以期為微生物檢驗或保藏機(jī)構(gòu)提供參考。
微生物菌種保藏的方法不少,原理也是相差無幾,基本都是依據(jù)微生物的種類和繁殖的生理生化特性不同,通過對溫度、濕度、氧氣等條件的控制,達(dá)到微生物生長代謝活動受到抑制,生長繁殖暫時處于休眠的狀態(tài),既保證菌種不死、不衰、不變,又使其代謝處于最低狀態(tài),同時保持菌種本身應(yīng)有的特性。好的保藏方法既要考慮方法的經(jīng)濟(jì)性,又要考慮到簡便性,以利于在生產(chǎn)和工作中方便應(yīng)用[2]。應(yīng)根據(jù)不同菌種的特點以及需求,選擇合適的保藏方法。
此方法有時也稱為傳代培養(yǎng)法,該方法是一般微生物實驗室經(jīng)常使用的保藏方法之一(如圖1、圖2 所示)。根據(jù)不同微生物生長繁殖所需條件的不同,將需要保藏的菌種接種至適宜的斜面或者液體培養(yǎng)基中,在適當(dāng)溫度條件下培養(yǎng)至所需時間,生長充分以后,于4℃~6℃條件下保存,保藏時間一般為4 個月~6 個月,隔一段時間進(jìn)行一次傳代培養(yǎng)。應(yīng)注意對于副溶血性弧菌等弧菌不可采用冷藏方法進(jìn)行保藏。
圖1 傳代培養(yǎng)法
此方法的優(yōu)點是操作不復(fù)雜,觀察方便,且對人員要求不高,一般微生物從業(yè)人員均可順利完成,是微生物檢測的基礎(chǔ)操作?;静恍枰厥鈨x器設(shè)備,成本較低,應(yīng)用范圍廣。但缺點是工作強(qiáng)度大,無法保存較長時間,需要頻繁進(jìn)行傳代移植,而且在移植過程中極易造成污染和菌種的退化。
圖2 瓊脂斜面保藏法
此方法有時也稱為液體石蠟保藏法,是定期移植保藏法的輔助方法。通常將液體石蠟滅菌后封蓋培養(yǎng)物表面,防止培養(yǎng)基水分蒸發(fā)的同時也起到隔絕空氣的作用來抑制微生物的生長繁殖,使其處于休眠狀態(tài)。應(yīng)注意在保藏中要定期進(jìn)行檢查,確保液面始終高于培養(yǎng)基。
此方法的優(yōu)點是保存時間相對較長,可達(dá)到2 年~10 年,并且操作簡單,使用方便,對于很多真菌的保藏也適用。但缺點是對人員操作水平有一定要求,且操作強(qiáng)度大,成本高。在使用礦物油時要注意防止污染和防范火災(zāi),且直立的試管需要對存放空間有較高要求,攜帶十分不便。
此方法是指將需要保藏的菌種細(xì)胞或孢子懸浮于保護(hù)劑中,經(jīng)預(yù)凍后在真空條件下使水分升華,再經(jīng)過真空封存后進(jìn)行保存的保藏方法。此方法可克服簡單保藏方法的不足??沙浞掷脤N保藏的有利因素,使微生物菌種始終處于低溫、干燥、缺氧的條件下,因而它是時至今日最有效的菌種保藏法之一。此方法的原理是將冷凍的培養(yǎng)物在減壓狀態(tài)下進(jìn)行真空干燥,使菌種處于不利于其生長繁殖的環(huán)境。對于好氧菌和厭氧菌的保藏,主要操作程序基本相同,但需要注意保護(hù)劑的選擇。
此方法的優(yōu)點是保存期限長,可達(dá)到10 年以上,且攜帶、運輸方便,菌種的存活率和穩(wěn)定性均較高。缺點是對設(shè)備要求高,需要專業(yè)的冷凍真空干燥設(shè)備,投入相對較高;對人員操作水平要求高,操作方法相對繁瑣,通常專業(yè)化的菌種保藏機(jī)構(gòu)選用此種方法;冷凍干燥過程對菌體有一定損傷,需進(jìn)行恢復(fù)培養(yǎng)。
此方法又稱為干燥保藏法。一般會依據(jù)選擇載體的不同,最常采用沙土管、明膠片、濾紙保藏法。對于產(chǎn)孢子或有芽孢的霉菌和放線菌都可以用這種方法進(jìn)行保藏。
此方法的優(yōu)點是操作簡便,所需儀器設(shè)備簡單,而且便于攜帶。缺點是對營養(yǎng)細(xì)胞不適用,使用范圍相對較窄。
此方法有時也稱為液氮超低溫凍結(jié)保藏法。將懸浮于保護(hù)劑中的菌種經(jīng)程控降溫后,移至-196℃的液氮或-150℃的液氮氣相中保存的方法。方法要求配備一些專用設(shè)備,如液氮冰箱、液氮儲藏器等,需要使用甘油、吐溫80 等保護(hù)劑。此方法適用于支原體、衣原體等采用冷凍干燥法難以保藏的菌種,是很多菌種保藏機(jī)構(gòu)選擇較多的方法。
此方法優(yōu)點是菌種保藏時間較長,菌種存活率高,且不易發(fā)生變異及退化。但缺點是操作相對復(fù)雜,對人員操作水平要求高;設(shè)備昂貴,需要定期補(bǔ)充液氮,保藏成本高。同時需注意防爆危險的發(fā)生。
此方法是將菌種懸浮于保護(hù)劑中置于-80℃冰箱凍結(jié)保存的一種長期保藏菌種的方法,一般可保藏2 年~5 年。
此方法的優(yōu)點是使用較方便且保存時間較長。缺點是不利于運輸和攜帶,對設(shè)備要求較高,需要配備-80℃的低溫冰箱。
關(guān)于微生物菌種保藏的新方法不斷涌現(xiàn),需要根據(jù)菌種的不同特性進(jìn)行選擇。我國對于微生物菌種保藏的研究起步相對較晚,科研基礎(chǔ)相對薄弱,需要業(yè)內(nèi)人員積極努力探索找尋更有利于推廣的保藏技術(shù),在保證菌種特性穩(wěn)定的基礎(chǔ)上探索更經(jīng)濟(jì)更便捷的保藏方法[10-13]。