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培养基灭菌常用方法和注意事项
在自然界中,微生物无处不有,无孔不入,如制种所用的原料、水、工具、设备、操作的双手和衣着以及空间,都有大量的微生物存在。因此要分离和培养食用菌纯种,首先必须将培养基进行灭菌达到无菌状态,并对生产过程的各个环节以及环境进行消毒,以减少其他微生物的存活,因此消毒灭菌是菌种生产过程中必须掌握的最关键的技术之一。
1.消毒与灭菌的概念
①消毒是通过物理或化学方法杀死或除去部分微生物的方法,如子实体组织分离时,表面用酒精处理杀死杂菌营养体,而内部活的组织细胞并没有杀死,不能将被消毒物品上微生物活体全部杀灭,因此,消毒过的物品不是无菌的,只是比消毒处理前微生物种类和数量有所减少,所以说消毒是部分的、表面的,是相对无菌的。
②灭菌是杀灭物品或空气中一切微生物活体(包括细菌的芽孢)的方法,灭菌处理后的物品是无菌的,如常用的高压蒸汽灭菌的培养基和在酒精灯火焰上灼烧过的金属接种工具都是无菌的,而灭菌是全部的、彻底的,是绝对无菌的。
2.消毒与灭菌的方法
1)常用的灭菌方法
(1)干热灭菌是借火焰或加热的高温空气进行灭菌的方法。即利用高于微生物的最高生长温度,来破坏蛋白质和核酸中的氢键,使蛋白质变性,酶失去活性,新陈代谢发生障碍,而导致细菌死亡。此法又分为火焰灭菌法和热空气灭菌法两种。
火焰灭菌法:是一种利用火焰直接焚毁微生物最简单的干热灭菌方法。其特点是灭菌迅速、彻底,但它的使用范围有限,仅适用于能耐焚毁物件的灭菌,例如灼烧接种针和接种钩等金属用具,或通过酒精灯火焰数次对试管口、三角瓶口及菌种瓶口等进行灭菌。也可用火焰焚毁严重污染杂菌的培养基和菇体、培养物等。
在食用菌制种中,最常用的灼烧用具是酒精灯。酒精灯的火焰分为焰心、内焰和外焰三个部分。外焰燃烧充分,温度最高;内焰温度较低;焰心温度最低。所以进行灼烧物品灭菌时应置灭菌物于酒精灯火焰的外焰,酒精灯燃烧用的酒精浓度以95%为宜,浓度低燃烧不好,热度不够,灼烧灭菌效果差。

热空气灭菌法:是利用加热的高温空气进行灭菌的方法,又称干热灭菌法、干烤灭菌法。干烤时热力的传播和穿透主要靠空气对流或介质传导。对室内空间,可用火炉或火堆,使室温升至60℃以上,并保持12h,可达到灭菌目的。此法可同时排除潮湿空气,抑制杂菌滋生。少量物品干烤灭菌,一般都在电热鼓风干燥箱内进行,将物品放在电热鼓风干燥箱中,通过加热使箱内空气温度上升而达到灭菌目的。
具体操作方法:①将事先洗涤晾干或烘干的培养皿、移液管等器皿用纸包好,放入干燥箱内,注意不要塞得太满,要留有空隙,使箱内空气流通和温度均匀;②关门后接通电源,转动温度调节旋钮,使温度逐渐上升至150~160℃,恒温保持2h,然后切断电源;③待温度降至60℃以下时,方可打开箱门,切勿在高温时开门,以免因氧气突然进入箱内而引起明火,或因突然降温导致玻璃器皿破裂。本法只适用于制种玻璃器皿及金属器械等灭菌,对培养基或其他含水分物品则不能使用。如果灭菌物品用纸包裹或带有棉塞时,必须严格控制温度不超过160℃,以免烤焦报纸和棉塞而引起火灾。此法优点是灭菌彻底,可保持器皿干燥。
(2)湿热灭菌是利用蒸汽的高温来破坏菌体蛋白质而达到彻底灭菌的方法。湿热灭菌也属于加热灭菌,是常用的一种灭菌法。它不需要像干热灭菌时那样的高温,在同一温度下湿热的杀菌力比干热的杀菌力大。这是因为湿热灭菌时产生的热蒸汽的穿透力强,在湿热条件下微生物吸收水分蛋白质容易凝固变性。此外,当蒸汽与被灭菌物质接触凝结成水时,又可释放出热量,加速温度提高,从而又能增强灭菌效果。有些易变质物品,如食用菌培养基等必须采用这种方法进行灭菌。
根据加温和处理方式不同,湿热灭菌又分高压蒸汽灭菌法、常压间歇灭菌法、常压蒸汽灭菌法和热浴灭菌法四种。
①高压蒸汽灭菌法是将灭菌物置于密封容器内,利用加压高温蒸汽在较短时间内达到彻底灭菌的方法。又称加压蒸汽灭菌法。高压灭菌的原理是根据水的沸点可随压力增加而提高的原理,当水在密封的蒸锅中,其蒸汽不能外溢,致使压力不断上升,从而使水的沸点不断提高,锅内温度随之增加。这样杀灭细菌和芽孢所需的时间会缩短,所以是一种有效的灭菌方法。它适用于培养基、生理盐水、玻璃器皿及用具等灭菌。当压力在0.10mPa(1.05kg/cm2)时,锅内温度可达121℃,保持20~30min即可杀灭所有细菌和芽孢。
②常压间歇灭菌法是湿热灭菌方法的一种。又称丁达尔灭菌法。在没有高压灭菌设备的条件下,对一些不宜用100℃以上温度灭菌的物品,欲杀灭其中的细菌芽孢,可采用此法。具体操作方法是将培养基或其他灭菌物放置在蒸锅内,经100℃的流动蒸汽灭菌30~120min,杀死细菌的营养体,但不能杀死细菌的芽孢,然后将灭菌物取出,放置在28℃恒温培养箱中培养24h,诱发其中残留的芽孢萌发成营养体,然后再放入蒸锅内常压灭菌30min,以杀死新萌发的营养体。如此反复连续常压灭菌三次,即可杀死灭菌物的全部芽孢。此法由于不需加压,采用普通家庭厨房用的蒸笼即可进行灭菌;缺点是操作麻烦,耗时长。
③常压蒸汽灭菌法是将灭菌物品放在常压灭菌锅内,以自然压力的蒸汽进行灭菌的方法,又称流通蒸汽灭菌法。由于灭菌锅的密封性能及所处的海拔高度不同,灭菌温度一般在95~105℃之间,灭菌时间以锅灶冒大气开始计算,保持8~10h以上。此法优点是:容量大,一般一锅可装数百至千瓶(袋);锅灶结构简单,可自行制造;材料易得,成本低;培养基养分不受长时间高温破坏,有助于培养料中的有机物分解。因此,已被食用菌栽培户广泛用于制作原种、栽培种的培养基灭菌和熟料栽培的培养料灭菌。
④热浴灭菌法是将物品放在加热的介质中,例如油类、甘油、液状石蜡或各种饱和盐类溶液中,用其高温进行灭菌,称为热浴灭菌法。热浴灭菌是在不具备专门的高压蒸汽灭菌设备或其他特殊情况下使用的一种简易方法。它不能处理大型物品,并需专人守候火力来控制温度,只可用于少量物品的灭菌。此法在一般煮锅中即可进行,但必须有一支温度计用以测定介质温度。
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