摘 ?要:當前,自然界當中僅有很少的微生物可以進行培養,在一定程度上嚴重制約了微生物生命活動規律研究與微生物資源研發工作的順利進行。通過改善微生物培養方法,采取先進的培養技術,使微生物可培養性得到大大提升,培養更多自然界當中出現的微生物,進而充分了解微生物細胞的生命規律、得到微生物群體當中,每種微生物之間存在的相互協調規律,進而可以精準的設計環境微生物技術,對其詳細調控與高效使用。本文在研究過程中首先闡述了傳統微生物的培養方法,其次分析了微生物培養的新方法,最后探討了微生物培養方法的應用策略。
關鍵詞:微生物;改善;新方法
在自然界中包括多種類型的微生物,同時其廣泛分布于我國各個角落,具有非常豐富的資源,當前得到認可的微生物類型為十萬種左右,但是因為之前長期運用陳舊的培養方法,一直到現在人們已然發掘微生物物種在自然界微生物總數中約占1%~10%,采用陳舊方法從自然環境當中獲取的微生物不可以代替自然環境中包含的所有微生物類型,逐步研發新方法對微生物進行培養,對于未培養的新微生物類型在獲取新型微生物藥物方面具有重大的現實意義。
一、傳統微生物的培養方法
傳統微生物往往會采用微生物平板培養的方法對微生物進行培養。這種方法在使用過程中主要是借助不同營養成分的固體培養在土壤中能夠培養微生物,接著依據微生物的菌落狀態和其菌落數估測微生物的類型與數量。平板稀釋法是土壤微生物培養過程中經常采用的方法,通常可以按照稀釋、接種、培養及計數等幾個流程進行。但是這種方法運用過程中在實驗室培養條件與固體培養基地甄選等方面還存在較大的約束性。
二、微生物培養的新方法
(一)稀釋培養法和高通量培養法
海洋環境是地球環境中能夠培養微生物的比例最少,僅占0.001%~01%,這是因為海洋環境當中存在的主要是寡營養微生物,這些微生物在人工培養過程中通常會受到少部分優勢生長微生物產生的影響,不能進一步成長。
(二)擴散盒培養法
通過將新型的自制培養儀器應用在潮間帶底泥中的微生物時,可以將其稱之為擴散盒。擴散盒的結構主要包括不銹鋼墊圈與兩側0.11μm濾膜,濾膜可以有效的阻止細胞的通過,僅讓培養環境中的化學物質通過。
(三)細胞包囊法
通過把土壤樣品與海水樣品當中的微生物展開相似稀釋培養法的稀釋過程,接著對其進行乳化,在這個過程中,一些微生物就會構成包括單個細胞的膠狀微滴。下一步工作是把膠狀微滴裝到層析柱當中,讓培養液持續利用層析柱展開流態培養。層析柱進口處使用0.11m濾膜進行封堵,避免細菌混入層析柱當中對其造成污染;出口段使用8m濾膜進行封堵,準許培養形成的細胞跟隨培養液流出。這種方法具有的明顯特征是使微生物在開放式培養液當中生長,讓培養環境類似于微生物的自然生長環境,可以有效的使微生物可培養性得到大大提升,但是在使用過程中具有較高的成本,不能得到廣泛應用與普及。
三、微生物培養新方法的應用策略
(一)減少毒性氧物質的毒害作用
因為日常微生物培養方法運用的高濃度營養基質不能滿足微生物生長的要求,通過合理的減少營養基質的濃度能夠削弱不良影響。根據相關研究得知,濃度越低的基質,培養出的微生物從數量與類型方面都優于高濃度基質的培養,但是如果營養濃度太低時,就會減少微生物培養的數量。
(二)保持微生物間的相互作用
在培養基質當中通過融入微生物互相作用的信號分子就能夠發揮微生物之間的相互作用,使微生物生長繁殖的要求得到滿足。
(三)其他改進措施
1.供應新型的電子供體和受體
由于微生物的不同,其代謝過程也會存在較大差異,所以對反應的底物要求也不同。供應微生物通過使用特有底物有利于加快新陳代謝的反應,同時促進微生物的正常生長。經過相關研究得知,在微生物培養過程中應用新型的電子供體與受體,可以得到未知的生理型微生物。
2.分散微生物細胞
自然界當中包括許多微生物的聚集成長,構成顆粒或者是絮體等,導致其內部的微生物不容易被培養。通過適當的超聲處理顆粒與絮體,把細胞進行分散然后培養,能夠培養大量微生物接觸的培養基。
3.增加培養時間
在培養“寡營養菌”時,可以合理增加其培養時間,讓寡營養菌生長到肉眼能看到的尺度。但是在培養過程中不能無限增加寡營養菌的培養時間,如果培養時間無限延長,就會對培養環境無菌提出更高的要求。
結論
就目前來看,經過對可以培養微生物的整體數量對微生物的可培養性進行精準的判斷,從而對微生物培養方法的好壞進行評判。但是,這個評價標準缺乏對可培養微生物的群落結構進行充分考慮。事實上,表征微微生物具有的培養性既需要結合可培養微生物的整體數量,同時還需要對可培養微生物的群落結構進行深入分析,指的是可培養微生物類型的多樣化程度與均勻度,微生物可培養性指標實際上就是這三種因子的函數。
通過以上內容對各種微生物培養方法進行陳述得知,保持微生物種群之間的相互作用、效仿自然環境條件等是提升環境中微生物可培養性不可缺少的手段。所以,提升微生物可培養性方法在研究過程中需要將保持微生物種群之間的相互作用、效仿自然環境條件等作為主要內容,然后進行全面開展與改善。除此之外,在培養期間根據多樣化組合與培養因素采用多種多樣的培養計劃代替模擬單一培養條件的方案,這樣一來能夠得到大量可培養的微生物,從而實現良好的微生物培養效果。
綜上所述,因為微生物群落和其自身生存環境具有一定的復雜性,無論在哪種情況下,都需要采用多樣化的手段提升微生物的可培養性,同時應該系統運用多樣化高效的培養方法。從另一方面來看,微生物培養技術在創新與改革的同時,根據分子生物學技術,能夠充分發揮二者之間的相互作用,在一定程度上使微生物的可培養性得到進一步提升。
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作者簡介:酈江寧(1999.05)男,漢,江蘇省丹陽市陵口鎮大專。