菌種microbial strain
菌種篩選 工業(yè)發(fā)酵的有用菌種，其篩選步驟包括菌種分離、初篩和復(fù)篩，挑選具有某種能力的有用菌種。
菌種分離首先是從土壤或腐生植物中收集含菌樣品，用無菌水稀釋后，涂布于置有適宜細菌、放線菌或霉菌生長的瓊脂培養(yǎng)基平皿上，并將其倒置于恒溫箱中，培養(yǎng)一定時間，平皿上長出的許多單個菌落（單一微生物的集落）經(jīng)分別分離后即為各種純種菌株，簡稱純種，移種至試管斜面培養(yǎng)基上，置4℃冰箱備用。
根據(jù)不同的篩選目的，采用不同的篩選模型。如常規(guī)篩選抗生素產(chǎn)生菌的方法是將土壤中分離所得的純種，在含有瓊脂培養(yǎng)基的平皿上培養(yǎng)后，用打孔器將菌塊移至含有試驗菌的瓊脂培養(yǎng)基上，在適宜的溫度下培養(yǎng)一定時間后取出，如在菌塊的周圍有透明的抑菌圈，則表明此菌種具有產(chǎn)生抑制試驗菌生長的抗菌物質(zhì)的能力。所得菌種經(jīng)過搖瓶液體發(fā)酵，測定發(fā)酵液或菌絲體內(nèi)抗生素的含量，選出生產(chǎn)能力高的菌種。另一方面對所提取的抗生素進行結(jié)構(gòu)分析、藥理試驗及臨床試驗等，確為有效者，即可作為生產(chǎn)菌種。又如篩選脂肪酶生產(chǎn)菌種的方法是將分離所得的霉菌涂布于含有牛脂的瓊脂培養(yǎng)基上，恒溫培養(yǎng)一定時間，如菌落周圍出現(xiàn)透明圈的，則該菌具有分解脂肪的能力，進一步作搖瓶發(fā)酵測定酶活力，挑選產(chǎn)量高者作生產(chǎn)菌種的出發(fā)菌株。
菌種改良 即采用遺傳育種的方法，使野生型菌株(從自然界分離篩選而得的出發(fā)菌株)的遺傳因子 DNA發(fā)生突變、重組，從而從中選出產(chǎn)量高、成品質(zhì)量好或具有新的培養(yǎng)特性如耐產(chǎn)物抑制、能利用廉價原料以及具有生產(chǎn)新品種能力的優(yōu)良菌種。采用的方法有誘變育種、雜交育種、細胞融合技術(shù)和重組DNA技術(shù)。誘變育種是利用誘變因子如紫外線、鈷－60、乙烯亞胺類等物理或化學(xué)誘變劑處理生產(chǎn)菌株的單孢子懸浮液，以獲得誘發(fā)突變株。隨后進行突變株的篩選，從中篩選高產(chǎn)菌株。由于隨機的突變?nèi)后w中，有益突變所占比例很低，要獲得高產(chǎn)突變株必須進行大量篩選。近年來，隨著發(fā)酵代謝控制研究的發(fā)展，可根據(jù)生物合成途徑中的反應(yīng)點，并通過它們的改變以提高產(chǎn)率或其他特性，如選育抗產(chǎn)物反饋抑制的突變株、增加細胞透性的突變株及營養(yǎng)缺陷型的突變株等。這種“理性篩選法”廣泛應(yīng)用于氨基酸產(chǎn)生菌的選育。
菌種制備 也稱種子制備，是指菌種在一定條件下，經(jīng)過擴大培養(yǎng)成為具有一定數(shù)量和質(zhì)量的純生產(chǎn)菌種的制備過程。以作接入發(fā)酵罐中進一步擴大菌體量及合成產(chǎn)物之用。種子制備包括孢子制備和菌絲體制備（見圖），
菌種保存 使優(yōu)良菌種的性狀保持穩(wěn)定，人為地創(chuàng)造條件，使菌種的新陳代謝活動處于不活潑狀態(tài)，即選取優(yōu)良菌種的休眠體（孢子或芽孢）或富有生命力的懸浮液在低溫或脫水狀態(tài)下保存。
低溫保存法 ?、俸唵伪４娣?，將瓊脂斜面孢子培養(yǎng)物、菌絲懸浮液以及由麩皮、大米、小米等谷物原料制成的孢子培養(yǎng)物置于4℃冰箱保存，保存時間不超過1～2個月，若將谷物原料制備的孢子瓶抽真空并在棉塞上浸蠟，以隔絕外界空氣和水汽，保持時間可達3～4個月；②液氮超低溫保存法，將生長穩(wěn)定期的細胞懸浮在10％甘油或其他低冰點液體中，密封于安瓿管內(nèi)，然后控制冷卻速度，使安瓿管溫度逐步下降至 -35℃時，即可置于-150～-196℃的液氮罐中保存。大多數(shù)微生物如病毒、噬菌體、多種細菌、放線菌、酵母和原蟲、特別是一些用冷凍干燥法有困難的微生物，都可用此法長期保存。
脫水保存法 ①沙土保存法，能產(chǎn)孢子的細菌、放線菌及霉菌可采用此法保存，即將沙和土以3:2比例混合，經(jīng)稀酸處理洗凈過篩，裝入小試管內(nèi)，裝置高度為1cm;滅菌2～3次，烘干后即可將在斜面培養(yǎng)基上生長良好的孢子，用無菌蒸餾水2～2.5ml制成孢子懸液，吸取少許加入沙土管中，經(jīng)真空抽干，外觀呈松散狀態(tài)，于4℃冰箱保存，保存期可達5～7年。
?、?冷凍干燥法，將孢子懸浮液與保護劑（一般用脫脂牛奶或血清）相混合，放在安瓿管內(nèi)于-20～-30℃的乙醇浴中速凍。然后，在低溫下用真空泵抽干，并用五氧化二磷或干冰使水汽結(jié)凍，熔封安瓿管，于低溫下保存。保存期可達5～10年之久。
?、?石蠟油封存法，在斜面菌種培養(yǎng)物上，倒上滅菌后的石蠟油，高出斜面1cm，于4℃冰箱或低溫干燥處保存，此法不適用于能利用石蠟油作碳源的微生物，保存期為一年以上。
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