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工业微生物菌种的衰退、复壮与保藏
⒈ 菌种衰退的原因
菌种衰退的原因有两个方面:一是菌种保藏不妥;二是菌种生长 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。此外还有经诱变得来的新菌株发生回复突变,从而丧失新的 特征等情况。
菌种的衰退会使微生物个体和群体特征的各个方面发生变化,其 中最重要的是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等。菌种的退 化不同于培养过程中由环境条件变化引起的表面的、暂时的变化,而 是由个别、少数菌体细胞衰退后逐渐导致整个菌株衰退的一个从量变 到质变的遗传变异过程。
菌种连续传代是菌种发生衰退的直接原因。由于连续传代使菌种 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 在不断地变化,与处于休眠状态的菌种相比,细胞的自发突变率要高 得多。因此,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。培养基灭菌升、降温的不同,培 养基存放时间的不同,采用老龄菌和多核菌丝传代等都比较容易引起 菌种衰退。
菌种的保藏主要是通过控制低温、干燥、缺氧等条件,使微生物 营养体或休眠体处于不活泼的状态,维持最低代谢水平,尽可能保证 活力和不发生变异。但是,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,菌种就较易发生衰退。此 外,保藏操作不当也会影响保藏效果,甚至导致菌种的变异。
菌种自身突变引起菌种衰退。菌种的自发突变和回复突变是引起 菌种自身衰退的主要原因。微生物细胞在每一世代中的突变概率一般 为 10-8 ~ 10-9 ,保藏在 0 ~4 ℃时这一突变概率更小,但仍然不能排 除菌种衰退的可能。诸如对营养缺陷型菌种未充足供给所需营养物, 菌种就会发生突变而丧失已有的特性。
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