常用简易菌种保藏法及应用要点
- 2026-06-30 14:35:43
- 逗点生物
常用简易菌种保藏法及应用要点
菌种保藏是微生物实验室和生产单位的基础工作之一。其目的在于尽量保持菌株的存活率、纯度和遗传稳定性,减少频繁传代造成的污染、退化或性状变异。对于一般教学实验室、质控实验室和部分生产研发场景,常用的简易保藏法包括斜面低温保藏法、半固体穿刺保藏法、液体石蜡保藏法、甘油低温保藏法和沙土管保藏法等。这些方法设备要求相对简单,操作方便,适合短期或中期保存常规细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。
需要注意的是,简易保藏法并不等同于长期稳定保藏。若需长期保存重要菌株、标准菌株或生产菌种,应优先考虑冷冻干燥、超低温冻存或专业菌种保藏机构保存,并建立复苏、纯度检查和性能验证制度。
一、菌种保藏的基本原理
微生物保藏的核心,是降低细胞代谢水平,减少繁殖、死亡和突变的机会。常用控制因素包括低温、干燥、缺氧、缺乏营养和保护剂保护。低温可减缓代谢;干燥可降低水分活度;缺氧可限制好氧微生物生长;营养限制可减少细胞分裂;甘油等保护剂则可减轻低温冻结对细胞的损伤。
不同微生物适用的保藏方法并不完全相同。细菌常用斜面低温、半固体穿刺或甘油冻存;放线菌和霉菌常用斜面低温、液体石蜡或沙土管保藏;酵母菌可采用斜面低温、半固体穿刺或甘油冻存。对易变异、易退化或对环境敏感的菌株,应通过试验确定最合适的保藏条件。
二、斜面低温保藏法
斜面低温保藏法是最常用、最简单的菌种保存方法之一。其基本做法是将菌种接种在适宜的斜面培养基上,经适宜温度培养至充分生长后,置 4~5℃冰箱中保藏。该方法主要利用低温抑制微生物生长繁殖,从而延长菌种保存时间。
此法适用于一般细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的短期保存。对能形成芽孢或孢子的微生物,应在其形成稳定休眠体后再转入低温保存,这样有利于提高存活率。其优点是操作简单、复苏方便、不需要特殊设备;缺点是保藏时间较短,需要定期转接。频繁传代还可能导致菌株遗传性状改变、生理活性下降或污染风险增加。
一般情况下,细菌斜面低温保藏时间较短,常需 1~3 个月转接一次;放线菌、酵母菌和霉菌可根据菌株状态适当延长,但仍需定期复核菌落形态、纯度和生长性能。
三、半固体穿刺保藏法
半固体穿刺保藏法适用于部分兼性厌氧细菌和酵母菌。操作时将菌种用穿刺接种方式接入半固体深层培养基中央,注意不要穿透培养基底部。培养至菌体充分生长后,置 4~5℃冰箱保存。
半固体培养基含琼脂量较低,可限制氧气扩散和水分蒸发,使菌体处于相对稳定的低代谢状态。与普通斜面相比,半固体穿刺法对部分兼性厌氧菌保存效果较好,污染风险也相对较低。一般可保存半年至一年,但仍应根据菌株类型和活力变化定期转接。
该方法不适合所有菌种。对于严格好氧菌、严格厌氧菌或对氧化还原状态要求特殊的菌株,应选择更匹配的保藏条件。
四、液体石蜡保藏法
液体石蜡保藏法常用于真菌和放线菌,也可用于部分细菌。其原理是在新鲜斜面培养物表面覆盖一层无菌液体石蜡,使菌体与空气隔绝,同时置低温保存,通过“缺氧 + 低温”双重作用抑制菌种代谢。
使用前,液体石蜡需经灭菌并除去水分。菌种在适宜斜面培养基上充分生长后,加入无菌液体石蜡,覆盖斜面并略高于斜面顶部。保存期间应保持石蜡层完整,避免培养基干裂和污染。
液体石蜡法的优点是设备要求低、保存时间较普通斜面长,对部分霉菌、酵母菌和放线菌效果较好。缺点是复苏时操作相对麻烦,部分菌株长期缺氧后活力下降;同时,石蜡层若带水或灭菌不彻底,可能增加污染风险。
五、甘油低温保藏法
甘油保藏法是实验室常用的菌种冻存方法,尤其适用于多数细菌和部分酵母菌。其原理是将新鲜培养物与无菌甘油混合后低温冻结保存。甘油可作为冷冻保护剂,减轻冰晶形成和细胞脱水对菌体造成的损伤;低温则显著降低细胞代谢水平。
常用甘油终浓度一般为 15%~30%,具体浓度应根据菌株类型和保存条件验证。保存温度以 -70℃、-80℃或液氮条件更适合长期保存;-20℃只能作为短期保存条件,且反复冻融会明显降低菌株存活率。实际使用时应将菌悬液分装成小管,一管一次使用,避免从同一冻存管反复刮取和冻融。
甘油冻存法复苏方便、保存效果稳定,是较推荐的简易低温保藏方式。但对部分霉菌、放线菌或对冻结敏感的菌株,仍需通过复苏率和性状稳定性试验确认其适用性。
六、沙土管保藏法
沙土管保藏法适用于能形成孢子或芽孢的微生物,如芽孢杆菌、部分梭菌、放线菌和霉菌。其原理是将孢子悬液吸附在经处理和灭菌的沙土颗粒上,经干燥后密封保存。该方法利用干燥、营养缺乏、低氧和低温等条件综合抑制微生物生长,从而延长保存时间。
沙土材料通常需经过筛选、酸洗、洗至中性、干燥、混合和反复灭菌等处理,以去除有机杂质和杂菌。菌种应先在适宜培养基上培养至形成充足孢子,再制备孢子悬液,加入无菌沙土管中干燥保存。保存前应抽样检查,确认目标菌能正常复苏且无杂菌污染。
沙土管法的优点是保存时间较长、成本低,适合孢子型菌种保存;缺点是制备过程较繁琐,不适合不形成孢子的细菌和多数营养细胞型菌种。保存期间应保持干燥和密封,避免吸潮导致菌种活力下降或杂菌污染。
七、常用简易保藏方法比较
| 保藏方法 | 适用微生物 | 主要原理 | 保存特点 |
|---|---|---|---|
| 斜面低温保藏法 | 细菌、放线菌、酵母菌、霉菌 | 低温抑制代谢 | 操作最简单,但保存时间较短,需定期转接 |
| 半固体穿刺保藏法 | 兼性厌氧细菌、部分酵母菌 | 低温、限制氧扩散 | 比普通斜面更适合部分兼性厌氧菌 |
| 液体石蜡保藏法 | 真菌、放线菌、部分细菌 | 缺氧、低温 | 保存时间较长,但复苏和操作需更谨慎 |
| 甘油低温保藏法 | 多数细菌、部分酵母菌 | 冷冻保护、低温抑制代谢 | 保存效果较稳定,适合分装冻存 |
| 沙土管保藏法 | 芽孢菌、放线菌、霉菌 | 干燥、低氧、缺营养 | 适合产孢子菌种中长期保存 |
八、不同微生物斜面培养与保藏参考
| 菌类 | 常用培养基 | 培养温度 | 培养时间 | 保藏温度 | 参考保藏期 |
|---|---|---|---|---|---|
| 细菌 | 肉膏蛋白胨斜面、营养琼脂斜面 | 30~37℃ | 1~2 d | 4~5℃ | 1~3 个月 |
| 放线菌 | 高氏一号斜面、马铃薯葡萄糖斜面 | 25~30℃ | 5~7 d | 4~5℃ | 3~6 个月 |
| 酵母菌 | 豆芽汁葡萄糖斜面、麦芽汁斜面 | 25~30℃ | 2~3 d | 4~5℃ | 2~4 个月 |
| 霉菌 | 豆芽汁葡萄糖斜面、麦芽汁斜面、PDA 斜面 | 25~30℃ | 3~5 d | 4~5℃ | 3~6 个月 |
以上时间仅为一般参考。不同菌株的保存期差异很大,应根据复苏率、菌落形态、产物性能、鉴别反应和遗传稳定性进行确认。
九、菌种保藏中的注意事项
菌种保藏前应确保培养物纯净、状态良好,不能将污染菌株或退化菌株直接保存。保藏容器应密封良好,标签应清楚标明菌名、编号、代次、保藏日期、保藏方法和操作者。对重要菌种应同时采用两种以上保藏方法,避免单一方法失败导致菌株丢失。
保藏期间应减少开盖、反复取用和温度波动。尤其是甘油冻存菌种,应采用分装小管,一次复苏一管,不应反复冻融。复苏后应进行纯度检查和典型性验证,必要时还应检测生化特征、产酶能力、产物性能或培养基质控表现,确认菌株未发生明显退化。
对于致病菌、条件致病菌或标准质控菌株,保藏和复苏操作还应符合相应生物安全要求。菌种废弃物和污染耗材应经过有效灭菌或消毒后处理,不能作为普通废弃物直接丢弃。
十、小结
常用简易保藏法包括斜面低温、半固体穿刺、液体石蜡、甘油冻存和沙土管保藏等。斜面低温法最简单,适合短期保存;半固体穿刺法适合部分兼性厌氧菌;液体石蜡法适合真菌和放线菌;甘油低温保藏法适合多数细菌,是较稳定的实验室冻存方式;沙土管法适合产孢子菌种中长期保存。实际应用中,应根据菌种类型、保藏目的、设备条件和后续使用要求选择合适方法,并通过定期复苏、纯度检查和性能验证保证菌株质量稳定。




