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干貨分享 | 想菌種穩(wěn)定?甘油凍存靠譜嗎?

來源:杭州愛津生物技術(shù)有限公司   2025年07月16日 13:20  

菌種的長(zhǎng)期穩(wěn)定保存是微生物研究與生產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)。若保存不當(dāng)導(dǎo)致菌種失活或遺傳變異,前期實(shí)驗(yàn)成果將可能前功盡棄。甘油冷凍保藏法因操作簡(jiǎn)便、成本低、保存周期長(zhǎng),成為實(shí)驗(yàn)室中常用的微生物保存方法之一。

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作為實(shí)驗(yàn)室耗材專業(yè)服務(wù)商,愛津生物始終致力于為科研人員提供高品質(zhì)、穩(wěn)定可靠的耗材支持,涵蓋菌種保藏、液體操作、細(xì)胞培養(yǎng)等多個(gè)環(huán)節(jié),助力科研實(shí)驗(yàn)高效開展。

PART 01

甘油冷凍保藏法的優(yōu)勢(shì)

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01 長(zhǎng)期維持菌種活力

在-80°C或更低溫環(huán)境下,添加甘油可延長(zhǎng)微生物(如細(xì)菌、酵母等)的存活時(shí)間,通??杀4鏀?shù)年甚至十幾年,為科研和工業(yè)提供穩(wěn)定菌源。

02 降低冰晶對(duì)細(xì)菌損傷

在冷凍過程中,水形成的冰晶會(huì)破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞器,導(dǎo)致細(xì)菌死亡。甘油作為冷凍保護(hù)劑,可從以下三方面發(fā)揮作用:其一,降低溶液的冰點(diǎn),使溶液在更低溫度下才會(huì)結(jié)冰;其二,減少冰晶的形成,降低冰晶的生長(zhǎng)速度與大?。黄淙?,與水分子結(jié)合,減少可用于形成大冰晶的自由水含量,同時(shí)穩(wěn)定細(xì)胞膜和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),從而有效避免細(xì)胞因冰晶形成而受損。

03 保持菌種遺傳穩(wěn)定性

超低溫幾乎阻斷微生物代謝,可有效降低基因突變或漂變的風(fēng)險(xiǎn),有效維持菌種的原始遺傳特性,是確保實(shí)驗(yàn)重復(fù)性的重要保障。

04 操作簡(jiǎn)便 適用性廣

甘油冷凍保藏法所需材料常見、且操作步驟已形成標(biāo)準(zhǔn)化流程,新手實(shí)驗(yàn)員也能快速掌握。該方法適用于大多數(shù)細(xì)菌(包括好氧菌和厭氧菌)、酵母菌、部分絲狀真菌以及某些噬菌體,不過對(duì)敏感菌種,可調(diào)整甘油濃度或搭配其他保護(hù)劑(如 DMSO)使用。

05 使用方便 成本經(jīng)濟(jì)

菌種通常以1-2mL的小份量分裝凍存于凍存管中,使用時(shí)只需取出一管進(jìn)行復(fù)蘇,無需反復(fù)傳代或劃線操作,既降低了污染風(fēng)險(xiǎn),也減少了菌種變異的可能。與液氮保存或商業(yè)化菌種保藏服務(wù)相比,甘油冷凍保藏法的成本更低,具有較高的性價(jià)比。


PART 02

細(xì)菌甘油冷凍保藏操作流程

所有操作必須在無菌條件下進(jìn)行,建議在生物安全柜或超凈工作臺(tái)中進(jìn)行。

01 準(zhǔn)備工作

配制50% (v/v) 的無菌甘油溶液是首要步驟。將50mL分析純甘油(建議進(jìn)行高壓滅菌或0.22μm濾膜過濾除菌處理)與50mL無菌蒸餾水(也可用生理鹽水或培養(yǎng)基)充分混合。盡管甘油本身具有一定抑菌性,但為確保溶液無菌,滅菌或過濾除菌操作bi不可少。

02 菌種準(zhǔn)備

平板法

使用無菌棉簽或接種環(huán),從新鮮、健康且處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期的平板上挑取適量菌苔(約豌豆大小),將其懸浮于0.5 - 1mL無菌生理鹽水或相應(yīng)液體培養(yǎng)基中,制成濃菌懸液。


液體培養(yǎng)法

將菌種接種到合適的液體培養(yǎng)基(如 LB 肉湯)中,在適宜條件下振蕩培養(yǎng),當(dāng)菌液 OD600 達(dá)到 0.6 - 1.0 左右(不同菌種略有差異),即菌體處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期時(shí),可用于保藏。此階段的菌體生長(zhǎng)狀態(tài)良好,保藏成功率更高。


03 菌液與甘油混合

將制備好的濃菌懸液或?qū)?shù)期菌液與無菌的50%甘油溶液混合,使最終甘油濃度保持在15% - 20% (v/v) 。例如,取0.6mL 50%甘油與1.4mL菌液混合,可得到2mL含15%甘油的菌懸液;取0.8mL 50%甘油和1.2mL菌液混合,則可獲得2mL含20%甘油的菌懸液?;旌蠒r(shí)需輕柔地上下顛倒或渦旋,確保菌液與甘油充分混勻。


04 分裝與標(biāo)記

迅速將混合均勻的菌液-甘油混合物分裝到無菌的冷凍保存管中,每管分裝 0.5 - 1.0mL 。同時(shí),在管壁和管蓋上清晰標(biāo)明菌株名稱 / 編號(hào)、保存日期、甘油濃度、操作者姓名等信息,以便后續(xù)準(zhǔn)確取用和管理。

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愛津生物提供多規(guī)格的凍存管,全部采用進(jìn)口醫(yī)療級(jí)聚丙烯(PP)材質(zhì),具有高透明度、無毒無味,同時(shí)具備優(yōu)異的密封性和耐化學(xué)性。它不僅能承受121℃/15psi的高溫高壓滅菌,還能在-196℃至121℃的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,確保實(shí)驗(yàn)安全使用。

05 冷凍保存

可先將凍存管放入-20°C冰箱預(yù)冷1-2小時(shí),隨后轉(zhuǎn)移至-80°C超低溫冰箱進(jìn)行速凍;也可使用專門的程序降溫盒(如Mr. Frosty)。需避免緩慢冷凍(如在-20°C直接凍存過夜),因?yàn)榫徛鋬鰰?huì)形成較大冰晶,對(duì)細(xì)胞造成損傷。若需長(zhǎng)期保存,可將凍存管置于液氮?dú)庀喹h(huán)境中,但應(yīng)避免反復(fù)凍融。

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PART 03

菌種復(fù)蘇

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01 快速解凍

從-80°C冰箱取出目標(biāo)凍存管后,立即放入37°C水?。ɑ蜻m合菌種生長(zhǎng)溫度的水?。┲?,輕輕搖晃,使冰晶在30秒到1分鐘內(nèi)融化。避免室溫緩慢融化,以防活性降低。

02 消毒與接種

用70%酒精擦拭凍存管外壁進(jìn)行消毒,在無菌環(huán)境下打開管蓋,使用無菌吸頭或接種環(huán)取少量解凍菌液(通常1-2環(huán)或10-50μL),劃線接種到合適的固體平板培養(yǎng)基上,然后在適宜條件下培養(yǎng)。需注意的是,解凍后的菌液不宜再次冷凍,每次使用需取新凍存管,以保證菌種質(zhì)量。


PART 04

注意事項(xiàng)

01 嚴(yán)格無菌操作

無菌操作是保藏成功的關(guān)鍵,任何環(huán)節(jié)的污染都可能導(dǎo)致保藏失敗。


02控制甘油濃度

15%-20%是常用的甘油濃度范圍,但不同菌株可能需要優(yōu)化。濃度過低,保護(hù)效果不足;濃度過高(超過25%),可能導(dǎo)致細(xì)胞因滲透壓失衡而脫水。


03 選擇合適的菌齡

務(wù)必使用對(duì)數(shù)生長(zhǎng)后期的健康菌體,衰老期的細(xì)胞存貨率較低,會(huì)影響保藏效果。


04 把控冷凍解凍速度

快速冷凍(-80℃直接凍或程序降溫)和快速解凍能夠顯著提高菌種存活率,緩慢操作會(huì)對(duì)細(xì)胞造成不可逆的損傷。


05 穩(wěn)定保存環(huán)境

-80℃是標(biāo)準(zhǔn)保存溫度,應(yīng)盡量減少冰箱開關(guān)次數(shù),避免溫度波動(dòng)。若條件允許,液氮保存效果更佳,但成本相對(duì)較高。


06 考慮菌株特性

并非所有微生物都適合甘油保藏,部分對(duì)低溫或滲透壓敏感的菌株(如某些古菌、專性厭氧菌、部分病原菌),需要采用特殊方法或保護(hù)劑,并嚴(yán)格遵守生物安全規(guī)定,在相應(yīng)級(jí)別的生物安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。


PART 05

高質(zhì)量保藏,從耗材選擇開始

菌種保藏不僅考驗(yàn)操作規(guī)范性,也依賴于高品質(zhì)的實(shí)驗(yàn)耗材。凍存管、移液吸頭、試劑瓶等耗材的性能,將直接影響菌種的活性與后續(xù)實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。

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自2009年成立以來,愛津生物專注于實(shí)驗(yàn)室耗材研發(fā)與生產(chǎn)!目前產(chǎn)品體系已涵蓋900余種品類,全面覆蓋菌種保存、分子實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞培養(yǎng)等科研場(chǎng)景,持續(xù)為全球科研機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)耗材整體解決方案。

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關(guān) 于 愛 津

愛津生物,成立于2009年

致力于研發(fā)生產(chǎn)生物科研領(lǐng)域所需的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品

專注生命科學(xué)、生物工程技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室耗材

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