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酵母菌液氦超低温保存研究

酵母菌液氦超低温保存研究

酵母菌是人类文明史中被应用的最早的微生物,关于其超低温保存的研究也较为丰富。贾建华[14]对以体积分数10%甘油水溶液为保护剂,采用两步法液氮超低温保存48属129种1 630株酵母菌的效果进行了检测,结果表明存活率为96.5%‘,其中57株未存活。

国外,Hub/,alek[1朝以麦芽提取物、酵母提取物、蛋白胨、牛血清和二甲基亚砜混合物为保护剂与菌体混匀后直接投入到液氮中,20株酵母菌株中4株成活率低于50%。

最近研究发现酿酒酵母在低速冷冻和超高速冷冻下都可获得较高的成活率,冷却速度与细胞存活率之间呈“U”形曲线,低速(5℃/rain)和超高速(30 000℃/min)冷冻下细胞存活率达到80%以上,以180℃/min冷冻存活率最低[8’1引。

在低速和中速(5~2 000℃/min)冷却条件下,渗透压是影响酿酒酵母存活率的主要因素。低速冷却时水慢慢流出细胞。渗透压变化很小对细胞无严重损伤。而中速冷却时冰的生成和热的发生同冷却速度同步进行使胞内的水分以很大的速度流向胞外,胞外渗透压升高引起细胞死亡。

超高速冷却时,由于热量大量流出使得酿酒酵母菌细胞内的水分进入玻璃化状态,既没有溶液效应对细胞的损伤,也没有冰晶对细胞的损伤[16’1引。Dumont[83认为酵母菌的上述抗冻行为与细胞本身的物理和生物学特性密切相关,对于细胞表面积与体积比值大、透水性高、含水量大的细胞应采用低速冷却。酿酒酵母的细胞表面积与体积比值为0.7/.Lm~,透水性为6.0×10。11 m·s1.Pa一,两个值均较高,但其在快速冷却时细胞的存活率却很高,可能是细胞壁对细胞膜起到了保护作用并促进了细胞膜的修复。

关于酵母细胞在快速冷却下水的玻璃化数量以及冰晶的分布状态还有待深入研究。

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