改善微生物培養(yǎng)的新方法

摘 ?要：當(dāng)前，自然界當(dāng)中僅有很少的微生物可以進(jìn)行培養(yǎng)，在一定程度上嚴(yán)重制約了微生物生命活動(dòng)規(guī)律研究與微生物資源研發(fā)工作的順利進(jìn)行。通過(guò)改善微生物培養(yǎng)方法，采取先進(jìn)的培養(yǎng)技術(shù)，使微生物可培養(yǎng)性得到大大提升，培養(yǎng)更多自然界當(dāng)中出現(xiàn)的微生物，進(jìn)而充分了解微生物細(xì)胞的生命規(guī)律、得到微生物群體當(dāng)中，每種微生物之間存在的相互協(xié)調(diào)規(guī)律，進(jìn)而可以精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)環(huán)境微生物技術(shù)，對(duì)其詳細(xì)調(diào)控與高效使用。本文在研究過(guò)程中首先闡述了傳統(tǒng)微生物的培養(yǎng)方法，其次分析了微生物培養(yǎng)的新方法，最后探討了微生物培養(yǎng)方法的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：微生物;改善;新方法

在自然界中包括多種類(lèi)型的微生物，同時(shí)其廣泛分布于我國(guó)各個(gè)角落，具有非常豐富的資源，當(dāng)前得到認(rèn)可的微生物類(lèi)型為十萬(wàn)種左右，但是因?yàn)橹伴L(zhǎng)期運(yùn)用陳舊的培養(yǎng)方法，一直到現(xiàn)在人們已然發(fā)掘微生物物種在自然界微生物總數(shù)中約占1%～10%，采用陳舊方法從自然環(huán)境當(dāng)中獲取的微生物不可以代替自然環(huán)境中包含的所有微生物類(lèi)型，逐步研發(fā)新方法對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)，對(duì)于未培養(yǎng)的新微生物類(lèi)型在獲取新型微生物藥物方面具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

一、傳統(tǒng)微生物的培養(yǎng)方法

傳統(tǒng)微生物往往會(huì)采用微生物平板培養(yǎng)的方法對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)。這種方法在使用過(guò)程中主要是借助不同營(yíng)養(yǎng)成分的固體培養(yǎng)在土壤中能夠培養(yǎng)微生物，接著依據(jù)微生物的菌落狀態(tài)和其菌落數(shù)估測(cè)微生物的類(lèi)型與數(shù)量。平板稀釋法是土壤微生物培養(yǎng)過(guò)程中經(jīng)常采用的方法，通?？梢园凑障♂尅⒔臃N、培養(yǎng)及計(jì)數(shù)等幾個(gè)流程進(jìn)行。但是這種方法運(yùn)用過(guò)程中在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件與固體培養(yǎng)基地甄選等方面還存在較大的約束性。

二、微生物培養(yǎng)的新方法

（一）稀釋培養(yǎng)法和高通量培養(yǎng)法

海洋環(huán)境是地球環(huán)境中能夠培養(yǎng)微生物的比例最少，僅占0.001%～01%，這是因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境當(dāng)中存在的主要是寡營(yíng)養(yǎng)微生物，這些微生物在人工培養(yǎng)過(guò)程中通常會(huì)受到少部分優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)微生物產(chǎn)生的影響，不能進(jìn)一步成長(zhǎng)。

（二）擴(kuò)散盒培養(yǎng)法

通過(guò)將新型的自制培養(yǎng)儀器應(yīng)用在潮間帶底泥中的微生物時(shí)，可以將其稱(chēng)之為擴(kuò)散盒。擴(kuò)散盒的結(jié)構(gòu)主要包括不銹鋼墊圈與兩側(cè)0.11μm濾膜，濾膜可以有效的阻止細(xì)胞的通過(guò)，僅讓培養(yǎng)環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)通過(guò)。

（三）細(xì)胞包囊法

通過(guò)把土壤樣品與海水樣品當(dāng)中的微生物展開(kāi)相似稀釋培養(yǎng)法的稀釋過(guò)程，接著對(duì)其進(jìn)行乳化，在這個(gè)過(guò)程中，一些微生物就會(huì)構(gòu)成包括單個(gè)細(xì)胞的膠狀微滴。下一步工作是把膠狀微滴裝到層析柱當(dāng)中，讓培養(yǎng)液持續(xù)利用層析柱展開(kāi)流態(tài)培養(yǎng)。層析柱進(jìn)口處使用0.11m濾膜進(jìn)行封堵，避免細(xì)菌混入層析柱當(dāng)中對(duì)其造成污染;出口段使用8m濾膜進(jìn)行封堵，準(zhǔn)許培養(yǎng)形成的細(xì)胞跟隨培養(yǎng)液流出。這種方法具有的明顯特征是使微生物在開(kāi)放式培養(yǎng)液當(dāng)中生長(zhǎng)，讓培養(yǎng)環(huán)境類(lèi)似于微生物的自然生長(zhǎng)環(huán)境，可以有效的使微生物可培養(yǎng)性得到大大提升，但是在使用過(guò)程中具有較高的成本，不能得到廣泛應(yīng)用與普及。

三、微生物培養(yǎng)新方法的應(yīng)用策略

（一）減少毒性氧物質(zhì)的毒害作用

因?yàn)槿粘Ｎ⑸锱囵B(yǎng)方法運(yùn)用的高濃度營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)不能滿(mǎn)足微生物生長(zhǎng)的要求，通過(guò)合理的減少營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的濃度能夠削弱不良影響。根據(jù)相關(guān)研究得知，濃度越低的基質(zhì)，培養(yǎng)出的微生物從數(shù)量與類(lèi)型方面都優(yōu)于高濃度基質(zhì)的培養(yǎng)，但是如果營(yíng)養(yǎng)濃度太低時(shí)，就會(huì)減少微生物培養(yǎng)的數(shù)量。

（二）保持微生物間的相互作用

在培養(yǎng)基質(zhì)當(dāng)中通過(guò)融入微生物互相作用的信號(hào)分子就能夠發(fā)揮微生物之間的相互作用，使微生物生長(zhǎng)繁殖的要求得到滿(mǎn)足。

（三）其他改進(jìn)措施

1.供應(yīng)新型的電子供體和受體

由于微生物的不同，其代謝過(guò)程也會(huì)存在較大差異，所以對(duì)反應(yīng)的底物要求也不同。供應(yīng)微生物通過(guò)使用特有底物有利于加快新陳代謝的反應(yīng)，同時(shí)促進(jìn)微生物的正常生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)相關(guān)研究得知，在微生物培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)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(xì)胞

自然界當(dāng)中包括許多微生物的聚集成長(zhǎng)，構(gòu)成顆粒或者是絮體等，導(dǎo)致其內(nèi)部的微生物不容易被培養(yǎng)。通過(guò)適當(dāng)?shù)某曁幚眍w粒與絮體，把細(xì)胞進(jìn)行分散然后培養(yǎng)，能夠培養(yǎng)大量微生物接觸的培養(yǎng)基。

3.增加培養(yǎng)時(shí)間

在培養(yǎng)“寡營(yíng)養(yǎng)菌”時(shí)，可以合理增加其培養(yǎng)時(shí)間，讓寡營(yíng)養(yǎng)菌生長(zhǎng)到肉眼能看到的尺度。但是在培養(yǎng)過(guò)程中不能無(wú)限增加寡營(yíng)養(yǎng)菌的培養(yǎng)時(shí)間，如果培養(yǎng)時(shí)間無(wú)限延長(zhǎng)，就會(huì)對(duì)培養(yǎng)環(huán)境無(wú)菌提出更高的要求。

結(jié)論

就目前來(lái)看，經(jīng)過(guò)對(duì)可以培養(yǎng)微生物的整體數(shù)量對(duì)微生物的可培養(yǎng)性進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，從而對(duì)微生物培養(yǎng)方法的好壞進(jìn)行評(píng)判。但是，這個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺乏對(duì)可培養(yǎng)微生物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分考慮。事實(shí)上，表征微微生物具有的培養(yǎng)性既需要結(jié)合可培養(yǎng)微生物的整體數(shù)量，同時(shí)還需要對(duì)可培養(yǎng)微生物的群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，指的是可培養(yǎng)微生物類(lèi)型的多樣化程度與均勻度，微生物可培養(yǎng)性指標(biāo)實(shí)際上就是這三種因子的函數(shù)。

通過(guò)以上內(nèi)容對(duì)各種微生物培養(yǎng)方法進(jìn)行陳述得知，保持微生物種群之間的相互作用、效仿自然環(huán)境條件等是提升環(huán)境中微生物可培養(yǎng)性不可缺少的手段。所以，提升微生物可培養(yǎng)性方法在研究過(guò)程中需要將保持微生物種群之間的相互作用、效仿自然環(huán)境條件等作為主要內(nèi)容，然后進(jìn)行全面開(kāi)展與改善。除此之外，在培養(yǎng)期間根據(jù)多樣化組合與培養(yǎng)因素采用多種多樣的培養(yǎng)計(jì)劃代替模擬單一培養(yǎng)條件的方案，這樣一來(lái)能夠得到大量可培養(yǎng)的微生物，從而實(shí)現(xiàn)良好的微生物培養(yǎng)效果。

綜上所述，因?yàn)槲⑸锶郝浜推渥陨砩姝h(huán)境具有一定的復(fù)雜性，無(wú)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(yǎng)性，同時(shí)應(yīng)該系統(tǒng)運(yùn)用多樣化高效的培養(yǎng)方法。從另一方面來(lái)看，微生物培養(yǎng)技術(shù)在創(chuàng)新與改革的同時(shí)，根據(jù)分子生物學(xué)技術(shù)，能夠充分發(fā)揮二者之間的相互作用，在一定程度上使微生物的可培養(yǎng)性得到進(jìn)一步提升。

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作者簡(jiǎn)介：酈江寧（1999.05）男，漢，江蘇省丹陽(yáng)市陵口鎮(zhèn)大專(zhuān)。