工业微生物产生菌的分离筛选(二)
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工业微生物产生菌的分离筛选(二)
富集(enrichment)培育是在目的微生物含量较少时,依据微生物的
生理特点,设计一种选择性培育基,制造有利的生长条件,使目的微生
物在最适的环境下快速地生长繁殖,数量增加,由原来自然条件下的
劣势种变成人工环境下的优势种,以利分别到所需要的菌株.富集培
育主要依据微生物的碳、氮源、pH、温度、需氧等生理因素加以掌握.一般可从以下几个方面来进行富集.
一、掌握培育基的养分成分
微生物的代谢类型非常丰富,其分布状态随环境条件的不同而异.假如环境中含有较多某种物质,则其中能分解利用该物质的微生物也
较多.因此,在分别该类菌株之前,可在增殖培育基中人为加入相应的
底物作惟一碳源或氮源.那些能分解利用的菌株因得到充分的养分而
快速繁殖,其他微生物则由于不能分解这些物质,生长受到抑制.当然,能在该种培育基上生长的微生物并非单一菌株,而是养分类型相同的
微生物群.富集培育基的选择性只是相对的,它只是微生物分别中的
一个步骤.
现举两例,如要分别水解酶产生菌,可在富集培育基中以相应底
物为惟一碳源,加入含菌样品,给目的微生物以最佳的培育条件(pH、温度、养分、通气等)进行培育.能分解利用该底物的菌类得以繁殖,而其他微生物则因得不到碳源无法生长,菌数渐渐削减.此时分别将
得到所需的微生物.又如要分别耐高渗酵母菌,由于该类菌在一般样
品中含量很少,富集培育基和培育条件必需严密设计.首先要到含糖
分高的花蜜、糖质中去取样.富集培育基为5%~6%的麦牙汁,30%~40%葡萄糖,pH3~4,在20~25℃温度下进行培育,可以达到富集的目的.
在富集培育时,还需依据微生物的不同种类选用相应的富集培育基,如淀粉琼脂培育基通常用于丝状真菌的增殖,配方为(%):可溶性淀粉4,酵母浸膏0.5,琼脂2,pH6.5~7.0.在配制时要特殊留意酵母浸膏加量,过多会刺激菌丝生长,而不利于孢子的产生.
依据微生物对环境因子的耐受范围具有可塑性的特点,可通过连续富集培育的方法分别降解高浓度污染物的环保菌.如以苯胺作惟一碳源对样品进行富集培育,待底物完全降解后,再以肯定接种量转接到新奇的含苯胺的富集培育液中,如此连续移接培育数次.同时将苯胺浓度逐步提高,便可得到降解苯胺占优势的菌株培育液,采纳稀释涂布法或平板划线法进一步分别,即可得到能降解高浓度苯胺的微生物.移种的时间既可依据底物的降解状况,也可通过微生物的生长状况确定.如在分别环己烷降解菌时,样品经环己烷为惟一碳源的培育基富集后,培育液由原来的无色变为浑浊的乳白色.同时锥行瓶壁上也可观看到微生物的生长状况.此时可以2%的接种量移入新奇的富集培育基中连续培育.连续富集培育的方法虽耗时较长,有时甚至需要6~7个月,但效果较好.通过该方法分别DDT、甲基对硫磷(MP)及其他一些污染物的分解菌,也都取得了满足的结果.
二、掌握培育条件
在筛选某些微生物时,除通过培育基养分成分的选择外,还可通
过它们对pH、温度及通气量等其他一些条件的特别要求加以掌握培育,达到有效的分别目的.如细菌、放线菌的生长繁殖一般要求偏碱(7.0~7.5),霉菌和酵母菌要求偏酸(4.5~6).因此,富集培育基的pH值调整到被分别微生物的要求范围不仅有利于自身生长,也可排解一部分不需要的菌类.
分别放线菌时,可将样品液在40℃恒温预处理20分钟,有利于孢子的萌发,可以较大的增加放线菌数目,达到富集的目的.
筛选极端微生物时,需针对其特别的生理特性,设计相宜的培育条件,达到富集的目的.一般所筛选的微生物通常是好氧菌,但有时也需分别厌氧菌.因严格厌氧菌不仅可省略通气、搅拌装置,还可节约能耗.这时除了配置特别的培育基外,还需预备特别的培育装置,制造一个有利于厌氧菌的生长环境,使其数量增加,易于分别.
三、抑制不需要的菌类
在分别筛选的过程中,除了通过掌握养分和培育条件,增加富集微生物的数量以有利于分别外,还可通过高温、高压、加入抗生素等方法削减非目的微生物的数量,使目的微生物的比例增加,同样能够达到富集的目的.
从土壤中分别芽孢杆菌时,由于芽孢具有耐高温特性,100℃很难杀死,要在121℃才能彻底死亡.可先将土样加热到80℃或在50%乙醇溶液中浸泡1h,杀死不产芽孢的菌种后再进行分别.在富集培育基中加入适量的胆盐和十二烷基磺酸钠可抑制革兰阳性菌的生长,对革
兰阴性无抑制作.分别厌氧菌时,可加入少量硫乙醇酸钠作为还原剂,它能使培育基氧化还原电势下降,造成缺氧环境,有利于厌氧菌的生长繁殖.
筛选霉菌时,可在培育基中加入四环素等抗生素抑制细菌,使霉菌在样品的比例提高,从中便于分别到所需的菌株;分别放线菌时,在样品悬浮液中加入10滴10%的酚或加青霉素(抑制G+菌)、链霉素(抑制G-菌)各30~50U/ml,以及丙酸钠10g/ml(抑制霉菌类)抑制霉菌和细菌的生长.另外据报道,重铬酸钾对土壤真菌、细菌有明显的抑制作用,也可用于选择分别放线菌.在分别除链霉菌以外的放线菌时,先将土样在空气中干燥,再加热到100℃保温1h,可削减细菌和链霉菌的数量.分别耐高浓度酒精和高渗酵母菌时,可分别将样品在高浓度酒精和高浓度蔗糖溶液中处理一段时间,杀死非目的微生物后再进行分别.
对于含菌数量较少的样品或分别一些稀有微生物时,采纳富集培育以提高分别工作效率是非常必要的.但是假如按通常分别方法,在培育基平板上能消失足够数量的目的微生物,则不必进行富集培育,直接分别、纯化即可.。