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【金秋计划】菌种退化的原因分析、预防措施及其复壮技术
王小盒
2024/09/04
私聊
食品常规理化分析
菌种在传代过程中,由于遗传物质变异导致原有的优良性状渐渐消失或改变,会出现长势差、质量不好、菌落丛生等现象,这些现象被视为“退化”。需要注意的是,退化和老化是两个截然不同的概念。退化是会传给子代,而老化现象不会传给子代,这是与退化的最大区别。因此,一旦菌株出现异常,首先要搞清楚是老化还是退化。
(1)菌种退化的主要原因。
①基因突变和遗传原因。
菌种退化主要与细胞变异密切相关。当菌种遗传物质发生变异后,突变体往往更能适应外界环境,变异的细胞再分裂,变异体将会越来越多。
②生理代谢原因。
由于培养成分配比不当、培养环境不适宜等,影响菌种的生理代谢,导致菌种退化。
③保藏方式不当或长期保藏。
目前公认的防止菌种退化的最好保藏方式是采用液氮超低温保藏。而一般的保藏方法,菌株处于休眠状态,但并未完全停止其生命活动,仍然存在变异的风险。
④菌种混杂。
在菌种继代培养过程中,可能出现不同品种间交叉感染情况,造成原有菌种生产性状发生改变,出现退化现象。
⑤宿主感受态老化。
对于工程菌来说,菌种退化是一个无法回避的问题。究其原因,大多数是由于宿主感受态自身发生退化引起的。
(2)菌种退化的预防措施。
① 定期分离纯化菌种。
在菌种培养中,为了保证菌种质量,每隔1至2年,必须对原菌种进行分离纯化。菌种纯化是常用的一种复壮方法。
②控制菌种传代次数。
由于菌种退化和传代次数密切相关,因此,应控制菌种传代次数,一般情况下,代数不能超过5代。
③采取适宜的保藏方法。
最好建议采用液氮超低温保藏方法,并使用保护剂,如甘油、二甲基亚矾、糊精、吐温80等进行保护处理。
④菌丝尖端分离。
挑取健壮菌丝体顶端部分进行纯化培养,以保持菌种的纯度,使菌种恢复原来的生活力和优良种性,达到复壮的目的。
⑤适当更换培养基。
长期在同一培养基上继代培养的菌种,活力可能逐渐下降。因此,在菌种保藏传代中,可以适当改变培养基成分,或在原有的培养基中添加酵母膏、麦芽汁、氨基酸类和维生素等营养成分,提高菌种活力。
⑥更新原始宿主菌。
当工程菌出现菌种退化后,需要及时更换原始宿主菌,并更新其相应感受态,再转化保种。
(3)复壮技术。
复壮技术主要步骤包括菌株活化、初筛、复筛3个步骤。
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