第三节第三节 工业微生物菌种的衰退、工业微生物菌种的衰退、复壮与保藏复壮与保藏 一、菌种变异及退化机理一、菌种变异及退化机理1、菌种退化、菌种退化•生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由生产菌种或选育过程中筛选出来的较优良菌株，由于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征于进行接种传代或保藏之后，群体中某些生理特征和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象和形态特征逐渐减退或完全丧失的现象•表现表现——–形态上：分生孢子减少或菌落颜色改变，形态上：分生孢子减少或菌落颜色改变，–生理上：生长速度变慢，目的代谢物合成能力降低，产生理上：生长速度变慢，目的代谢物合成能力降低，产量下降，糖化力降低，抗噬菌体能力下降，突变株回复量下降，糖化力降低，抗噬菌体能力下降，突变株回复突变等突变等 2 2、引起菌种退化的原因、引起菌种退化的原因①①基因突变基因突变②②变异菌株性状分离变异菌株性状分离③③连续传代连续传代④④其他因素其他因素菌种的自发突变和菌种的自发突变和菌种的自发突变和菌种的自发突变和回复突变回复突变回复突变回复突变是是是是引起菌种自身退化的主要原因引起菌种自身退化的主要原因引起菌种自身退化的主要原因。
引起菌种自身退化的主要原因变异菌株因遗传组成的自身修变异菌株因遗传组成的自身修变异菌株因遗传组成的自身修变异菌株因遗传组成的自身修复，使原有的遗传障碍解除，复，使原有的遗传障碍解除，复，使原有的遗传障碍解除，复，使原有的遗传障碍解除，代谢途径发生变化，从而恢复代谢途径发生变化，从而恢复代谢途径发生变化，从而恢复代谢途径发生变化，从而恢复原有的特性，表现出原育种过原有的特性，表现出原育种过原有的特性，表现出原育种过原有的特性，表现出原育种过程中已获得的优良性状的退化程中已获得的优良性状的退化程中已获得的优良性状的退化程中已获得的优良性状的退化•当诱变的单菌落中只有一个当诱变的单菌落中只有一个孢子或细胞是高产时，在移孢子或细胞是高产时，在移接传代过程中，高产菌株数接传代过程中，高产菌株数量减少，产量就下降量减少，产量就下降•多核细胞由于核分离而使性多核细胞由于核分离而使性状多样性，产量也随之变化状多样性，产量也随之变化连续传代是菌种发生退化的直接原因连续传代是菌种发生退化的直接原因 •其他因素其他因素–培养基灭菌升、降温的不同，培养基灭菌升、降温的不同，–培养基存放时间的不同，培养基存放时间的不同，–采用老龄菌和多核菌丝、采用老龄菌和多核菌丝、–菌种保藏方法不同菌种保藏方法不同–保藏操作不当等保藏操作不当等都比较容易引起菌种退化。
都比较容易引起菌种退化 二、防止菌种退化和退化菌种的复壮二、防止菌种退化和退化菌种的复壮1 1、防止菌种退化的方法：、防止菌种退化的方法：•控制传代次数控制传代次数•选择合适的培养条件选择合适的培养条件•利用不同类型的细胞进行传代利用不同类型的细胞进行传代•选择合适的保藏方法选择合适的保藏方法 2 2、退化菌种的复壮、退化菌种的复壮•配合一定的培养条件，对退化菌株进行单菌落或单细胞分配合一定的培养条件，对退化菌株进行单菌落或单细胞分离，淘汰退化的个体，保留纯化菌种离，淘汰退化的个体，保留纯化菌种•将芽胞杆菌的悬液加热至将芽胞杆菌的悬液加热至90℃90℃处理数分钟，杀灭以退化的处理数分钟，杀灭以退化的菌体，保留芽胞；再将芽胞或孢子进行传代，以淘汰退化菌体，保留芽胞；再将芽胞或孢子进行传代，以淘汰退化的个体•提供特殊的培养条件，使环境有利于优良性状的菌株的生提供特殊的培养条件，使环境有利于优良性状的菌株的生长而不利于退化菌株的生长，从而淘汰已退化的菌株个体长而不利于退化菌株的生长，从而淘汰已退化的菌株个体•将分离后得到的初筛菌株先保藏，再进行复筛考察，从中将分离后得到的初筛菌株先保藏，再进行复筛考察，从中选出稳定性较好的菌种。
选出稳定性较好的菌种•同时应用上述方法的两种或两种以上的方法，会收到更好同时应用上述方法的两种或两种以上的方法，会收到更好的复壮效果的复壮效果 三、菌种保藏三、菌种保藏1 1、目的、目的•按人们的不同要求，把从自然界分离到的野按人们的不同要求，把从自然界分离到的野生型，或经过人工选育得到的变异型微生物生型，或经过人工选育得到的变异型微生物纯种，使其存活，不丢失、不混乱、不污染、纯种，使其存活，不丢失、不混乱、不污染、不发生或少发生变异，保持其优良性状或生不发生或少发生变异，保持其优良性状或生理特性，使其处于休眠状态（一般使用多种理特性，使其处于休眠状态（一般使用多种方法保存）方法保存） 三、菌种保藏三、菌种保藏2 2、原理、原理•使微生物的生命活动处于半永久性的休眠状使微生物的生命活动处于半永久性的休眠状态，也就是使微生物的新陈代谢作用限制在态，也就是使微生物的新陈代谢作用限制在最低的范围内最低的范围内 3 3、技术、技术•有针对性的创造干燥、低温、缺氧的外界条件，是有针对性的创造干燥、低温、缺氧的外界条件，是有针对性的创造干燥、低温、缺氧的外界条件，是有针对性的创造干燥、低温、缺氧的外界条件，是微生物菌种保藏的基本技术。
微生物菌种保藏的基本技术微生物菌种保藏的基本技术微生物菌种保藏的基本技术•保藏时，一般利用菌种的休眠体（孢子、芽胞等），保藏时，一般利用菌种的休眠体（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、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，同时活性处于最低状态，同时也应考虑到经济、简便方也应考虑到经济、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，法保藏较好，要根据具体情况而定要根据具体情况而定 为了有效的保藏微生物菌种，首先需要有良好的培养基为了有效的保藏微生物菌种，首先需要有良好的培养基常用的细菌培养基常用的细菌培养基常用的细菌培养基常用的细菌培养基常用的放线菌保藏培养基常用的放线菌保藏培养基常用的放线菌保藏培养基常用的放线菌保藏培养基常用的酵母菌保藏培养基常用的酵母菌保藏培养基常用的酵母菌保藏培养基常用的酵母菌保藏培养基常用的霉菌保藏培养基常用的霉菌保藏培养基常用的霉菌保藏培养基常用的霉菌保藏培养基牛肉膏琼脂、酵母膏葡萄糖琼脂、甘露醇琼脂牛肉膏琼脂、酵母膏葡萄糖琼脂、甘露醇琼脂高氏合成一号高氏合成一号麦芽汁琼脂麦芽汁琼脂Czapek agar、马铃薯琼脂、马铃薯琼脂《《菌种保藏手册菌种保藏手册》》介绍了介绍了406种培养基的成分、配方和用途。
种培养基的成分、配方和用途4 4、方法、方法 7 7种常用菌种保藏方法的比较种常用菌种保藏方法的比较种常用菌种保藏方法的比较种常用菌种保藏方法的比较方法方法方法方法主要措施主要措施主要措施主要措施适宜菌种适宜菌种适宜菌种适宜菌种保藏期保藏期保藏期保藏期评价评价评价评价冰箱保藏法冰箱保藏法冰箱保藏法冰箱保藏法（斜面）（斜面）（斜面）（斜面）低温（低温（低温（低温（4 4℃℃℃℃））））各大类各大类各大类各大类约约约约1 1～～～～6 6月月月月简便简便简便简便冰箱保藏法冰箱保藏法冰箱保藏法冰箱保藏法（半固体）（半固体）（半固体）（半固体）低温（低温（低温（低温（4 4℃℃℃℃），避氧），避氧），避氧），避氧细菌，酵母菌细菌，酵母菌细菌，酵母菌细菌，酵母菌约约约约6 6～～～～1212月月月月简便简便简便简便石蜡油封藏法石蜡油封藏法石蜡油封藏法石蜡油封藏法* *低温（低温（低温（低温（4 4℃℃℃℃），阻氧），阻氧），阻氧），阻氧各大类各大类各大类各大类****约约约约1 1～～～～2 2年年年年简便简便简便简便甘油悬液保藏法甘油悬液保藏法甘油悬液保藏法甘油悬液保藏法低温（－低温（－低温（－低温（－7070℃℃℃℃），保护），保护），保护），保护剂（剂（剂（剂（1515～～～～5050％甘油）％甘油）％甘油）％甘油）细菌，酵母菌细菌，酵母菌细菌，酵母菌细菌，酵母菌约约约约1010年年年年较简便较简便较简便较简便砂土保藏法砂土保藏法砂土保藏法砂土保藏法干燥，无营养干燥，无营养干燥，无营养干燥，无营养产孢子的微生物产孢子的微生物产孢子的微生物产孢子的微生物约约约约1 1～～～～1010年年年年简便有效简便有效简便有效简便有效冷冻干燥保藏法冷冻干燥保藏法冷冻干燥保藏法冷冻干燥保藏法干燥、低温、无氧，有干燥、低温、无氧，有干燥、低温、无氧，有干燥、低温、无氧，有保护剂保护剂保护剂保护剂各大类各大类各大类各大类>5~15>5~15年年年年繁而高效繁而高效繁而高效繁而高效液氮保藏法液氮保藏法液氮保藏法液氮保藏法超低温（－超低温（－超低温（－超低温（－196196℃℃℃℃），），），），有保护剂有保护剂有保护剂有保护剂各大类各大类各大类各大类>15>15年年年年繁而高效繁而高效繁而高效繁而高效*用斜面或半固体穿刺培养物均可，一般置于用斜面或半固体穿刺培养物均可，一般置于4℃℃下。
下对石油发酵微生物不适宜对石油发酵微生物不适宜 菌种保藏的注意事项菌种保藏的注意事项•菌种在保藏前所处的状态菌种在保藏前所处的状态•菌种保藏所用的基质菌种保藏所用的基质•操作过程对细胞结构的损害操作过程对细胞结构的损害 。