關(guān)鍵詞:菌種 菌種退化 菌種污染 遺傳物質(zhì)變異 性狀 能力 外觀 微生物污染 代謝速度 異味 培養(yǎng)條件 菌種管理 無菌操作
目前,微生物技術(shù)在醫(yī)藥、食品、科研等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,菌種退化和污染在微生物學(xué)領(lǐng)域是兩個不同的概念,它們之間存在明顯的區(qū)別。在生產(chǎn)用菌或其他微生物的培育過程中,區(qū)分菌種退化和菌種污染對生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量、科研進程有著直接的影響。因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)菌種退化或污染時,應(yīng)及時采取措施,避免影響擴大化。
一、菌種退化
菌種退化是指菌種在傳代培養(yǎng)過程中,由于遺傳物質(zhì)發(fā)生變異,導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降、優(yōu)良性狀減退或消失的現(xiàn)象。菌種退化可能導(dǎo)致菌種對外界不良環(huán)境的適應(yīng)能力下降,造成菌種死亡。
1.生物學(xué)特性變化
菌種退化主要表現(xiàn)為生產(chǎn)性能下降,如生長速度變慢、菌落形態(tài)改變、產(chǎn)孢子能力減弱等。在傳代培養(yǎng)過程中優(yōu)良性狀可能丟失,原有典型的性狀變得不典型,如顏色、形態(tài)、生理特性等方面發(fā)生變化。
2.產(chǎn)量與質(zhì)量下降
菌種退化后,其代謝產(chǎn)物生產(chǎn)能力會下降,如抗生素發(fā)酵單位減少等。在微生物培養(yǎng)中,可能表現(xiàn)為品質(zhì)下降,如細(xì)胞畸形、形態(tài)不佳等,影響正常的生產(chǎn)或?qū)嶒炦M程。
3.遺傳物質(zhì)變異
菌種退化的實質(zhì)是基因發(fā)生了可遺傳的變異,這些變異可能是自發(fā)突變或誘變導(dǎo)致的。在菌種的生長繁殖過程中,由于部分個體發(fā)生突變,隨著傳代次數(shù)的增多突變菌株數(shù)量也會隨之增加,通常是一個量變到質(zhì)變的漸變過程。
圖示為退化的細(xì)胞
二、菌種污染
菌種污染是指在菌種培養(yǎng)過程中,由于操作不當(dāng)或環(huán)境清潔不到位等原因,導(dǎo)致其他微生物混入菌種培養(yǎng)體系中影響菌種正常生長的現(xiàn)象。
1.外觀變化
菌種被污染后,其外觀可能會發(fā)生明顯變化,如菌落顏色、形態(tài)出現(xiàn)異常,或在培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基出現(xiàn)雜色斑點、菌絲稀疏等現(xiàn)象。
2.生長速度異常
污染菌的代謝速度可能與原菌種不同,導(dǎo)致污染菌與原菌種爭奪培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分,污染菌的生長速度超過原菌種,從而使培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落分布不均或生長出新的菌落類型的現(xiàn)象。菌種被污染后,接種到培養(yǎng)基上可能不萌發(fā)或菌絲生長緩慢,甚至被其他雜菌菌絲覆蓋。
3.微生物檢測
通過顯微鏡觀察或微生物學(xué)檢測手段(如PCR、基因測序等),可以確定污染菌的種類和數(shù)量。
4.特定癥狀
某些污染菌可能會產(chǎn)生代謝產(chǎn)物或毒素,導(dǎo)致培養(yǎng)基變色、產(chǎn)生異味等。當(dāng)培養(yǎng)基有異味或顏色發(fā)生變化時應(yīng)及時處理,避免污染其他正常培養(yǎng)基。
圖示為被污染的細(xì)胞
三、綜合判斷
在實際生產(chǎn)中,應(yīng)綜合考慮生物學(xué)特性變化、產(chǎn)量與質(zhì)量情況、外觀變化、生長速度和微生物檢測等多方面因素來區(qū)分菌種退化和菌種污染。如果發(fā)現(xiàn)菌種出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,應(yīng)及時采取措施進行排查和處理,以避免對生產(chǎn)或科研造成更大的損失。
四、預(yù)防與應(yīng)對措施
為預(yù)防菌種退化和污染,應(yīng)嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件,如溫度、濕度、光照等,同時避免菌種過度傳代和機械損傷,以防菌種基因發(fā)生突變;加強菌種保藏管理,采用適當(dāng)?shù)谋2胤椒ê蜅l件(如低溫保存),確保菌種的穩(wěn)定性和純度;確保無菌操作及工作環(huán)境的潔凈度,防止微生物污染菌種。一旦發(fā)現(xiàn)菌種退化或被污染,應(yīng)及時采取純種分離、生產(chǎn)性狀測定、培養(yǎng)基滅菌等補救措施,重新選擇優(yōu)良性狀的菌種或淘汰污染菌株,保證正常的生產(chǎn)或科研進程。
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