標簽：微生物 微膠囊
微生物應(yīng)用技術(shù)在細胞工廠以及研究各種生物過程實驗中起著重要作用，但是微生物的保存以及微生物培養(yǎng)的連續(xù)性一直是微生物應(yīng)用領(lǐng)域的難題。實踐證明，與在平板或發(fā)酵罐中連續(xù)傳代培養(yǎng)微生物培養(yǎng)物相比，建立微生物庫可以輕松實現(xiàn)微生物儲存和檢索。
根據(jù)儲存時間的長短和微生物的種類，一般會采用不同的保存方法。長期保存的主要原理是保持微生物長期處于休眠狀態(tài)，免受污染及遺傳變化，直到使用時使其恢復(fù)生機。這種方法通常是通過使用低溫和冷凍或干燥技術(shù)來減少細胞代謝活動來實現(xiàn)的。近年來，還有一種新型微生物保存技術(shù)是微膠囊化保存法，主要用于保存益生菌。
短期存儲（持續(xù)增長）
微生物的連續(xù)生長可以在瓊脂培養(yǎng)基上維持很短的時間。微生物的瓊脂平板培養(yǎng)物在實驗室冰箱 (4°C) 中可存活數(shù)周，而細菌培養(yǎng)物可在 4°C 下作為瓊脂刺培養(yǎng)物保存長達一年。大多數(shù)微生物（細菌、真菌和藻類）都可以使用這種方法儲存，推薦用于經(jīng)常使用的培養(yǎng)物。使用培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，這些培養(yǎng)物不斷生長，盡管在較低溫度下生長速度較慢，使它們能夠在可用營養(yǎng)物質(zhì)的作用下存活更長時間。
為了盡量減少瓊脂的污染和干燥，培養(yǎng)板應(yīng)用實驗室薄膜牢固地包裹起來并倒置存放（瓊脂面朝上）。在瓊脂培養(yǎng)基上短期儲存的主要優(yōu)勢是微生物容易回收。使用時，只需將它們劃線到新鮮的培養(yǎng)板上或?qū)⑺鼈兘臃N到液體培養(yǎng)基中并在最佳生長溫度下孵育！
然而，隨著時間的推移，瓊脂會變干，培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)會被微生物耗盡。代謝廢物也會累積到有毒水平。營養(yǎng)缺乏和有毒廢物的積累最終會導(dǎo)致儲存的微生物死亡。
A. 使用直線將單個細菌菌落放入一瓶軟瓊脂中，然后孵育形成瓊脂刺培養(yǎng)物。B.細菌在瓊脂培養(yǎng)基板上劃線并孵育。
長期儲存
對于長期儲存，微生物在低于冰點（-20°C、-80°C 或液氮）的溫度下冷凍保存或冷凍干燥（凍干）。冷凍保存適用于范圍廣泛的細菌、藻類、真菌、病毒和原生動物。超低溫會大大降低酶活性，從而降低微生物的代謝過程。為防止冰晶形成對細胞造成損害，在 -20°C、-80°C 或液氮 (-196°C) 下儲存之前，將細胞重新懸浮在含有冷凍保護劑（如甘油）的生長培養(yǎng)基中?；蛘撸毎部梢栽诶鋬銮爸匦聭腋≡诿撝Ｄ讨?。為了最大限度地提高回收率，建議在細胞濃度最高的生長靜止期冷凍培養(yǎng)物。大多數(shù)培養(yǎng)物可以在 -20°C 的低溫小瓶（圖 2）中儲存至少一年，一些細菌原液在 -80°C 和液氮中儲存時仍可存活數(shù)十年！冷凍微生物可以通過在 37°C 下解凍并接種到新鮮培養(yǎng)基中而復(fù)活 。
上圖（微生物置于凍存管中）
冷凍干燥（凍干）通過在真空中將水轉(zhuǎn)化為冰來去除冷凍樣品中的水分，從而阻止微生物代謝過程并將細胞轉(zhuǎn)化為干燥的顆粒，以便在安瓿中儲存和運輸（圖 3）。冷凍干燥已被用于保存細菌、藻類、酵母、病毒和孢子形成真菌 。然而，凍干不適用于某些細菌和非孢子真菌，因為它們不能在冷凍干燥的壓力下存活。在接種到新鮮培養(yǎng)基中之前，可以通過在生長培養(yǎng)基（細菌和藻類）、含有細菌宿主（噬菌體）或水（真菌和酵母）的生長培養(yǎng)基中再水化細胞沉淀來回收凍干培養(yǎng)物
圖3 。 含有凍干微生物的安瓿。
如何使用微膠囊保存微生物？
微囊化，是指細胞在儲存前被包裹在基質(zhì)中，屬于一種長期的微生物保存方法，此法避免了微生物長期直接暴露于冷凍或干燥的嚴酷環(huán)境中。由于存在基質(zhì)保護細胞，增加儲存期間的穩(wěn)定性。當(dāng)在-80°C 下儲存時，益生菌在藻酸鈣中的微膠囊化已被證明可以提高它們的生存力。益生菌被包裹在納米纖維和液滴當(dāng)中可以保持較強活力。
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