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干貨分享 | 想菌種穩定?甘油凍存靠譜嗎?

來源:杭州愛津生物技術有限公司   2025年07月16日 13:20  

菌種的長期穩定保存是微生物研究與生產應用的基礎。若保存不當導致菌種失活或遺傳變異,前期實驗成果將可能前功盡棄。甘油冷凍保藏法因操作簡便、成本低、保存周期長,成為實驗室中常用的微生物保存方法之一。

干貨分享 | 想菌種穩定?甘油凍存靠譜嗎?

作為實驗室耗材專業服務商,愛津生物始終致力于為科研人員提供高品質、穩定可靠的耗材支持,涵蓋菌種保藏、液體操作、細胞培養等多個環節,助力科研實驗高效開展。

PART 01

甘油冷凍保藏法的優勢

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01 長期維持菌種活力

在-80°C或更低溫環境下,添加甘油可延長微生物(如細菌、酵母等)的存活時間,通常可保存數年甚至十幾年,為科研和工業提供穩定菌源。

02 降低冰晶對細菌損傷

在冷凍過程中,水形成的冰晶會破壞細胞膜和細胞器,導致細菌死亡。甘油作為冷凍保護劑,可從以下三方面發揮作用:其一,降低溶液的冰點,使溶液在更低溫度下才會結冰;其二,減少冰晶的形成,降低冰晶的生長速度與大小;其三,與水分子結合,減少可用于形成大冰晶的自由水含量,同時穩定細胞膜和蛋白質結構,從而有效避免細胞因冰晶形成而受損。

03 保持菌種遺傳穩定性

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險,有效維持菌種的原始遺傳特性,是確保實驗重復性的重要保障。

04 操作簡便 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準化流程,新手實驗員也能快速掌握。該方法適用于大多數細菌(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,不過對敏感菌種,可調整甘油濃度或搭配其他保護劑(如 DMSO)使用。

05 使用方便 成本經濟

菌種通常以1-2mL的小份量分裝凍存于凍存管中,使用時只需取出一管進行復蘇,無需反復傳代或劃線操作,既降低了污染風險,也減少了菌種變異的可能。與液氮保存或商業化菌種保藏服務相比,甘油冷凍保藏法的成本更低,具有較高的性價比。


PART 02

細菌甘油冷凍保藏操作流程

所有操作必須在無菌條件下進行,建議在生物安全柜或超凈工作臺中進行。

01 準備工作

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 菌種準備

平板法

使用無菌棉簽或接種環,從新鮮、健康且處于對數生長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液體培養基中,制成濃菌懸液。


液體培養法

將菌種接種到合適的液體培養基(如 LB 肉湯)中,在適宜條件下振蕩培養,當菌液 OD600 達到 0.6 - 1.0 左右(不同菌種略有差異),即菌體處于對數生長后期時,可用于保藏。此階段的菌體生長狀態良好,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對數期菌液與無菌的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。混合時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,在管壁和管蓋上清晰標明菌株名稱 / 編號、保存日期、甘油濃度、操作者姓名等信息,以便后續準確取用和管理。

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愛津生物提供多規格的凍存管,全部采用進口醫療級聚丙烯(PP)材質,具有高透明度、無毒無味,同時具備優異的密封性和耐化學性。它不僅能承受121℃/15psi的高溫高壓滅菌,還能在-196℃至121℃的溫度范圍內保持穩定,確保實驗安全使用。

05 冷凍保存

可先將凍存管放入-20°C冰箱預冷1-2小時,隨后轉移至-80°C超低溫冰箱進行速凍;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),因為緩慢冷凍會形成較大冰晶,對細胞造成損傷。若需長期保存,可將凍存管置于液氮氣相環境中,但應避免反復凍融。

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PART 03

菌種復蘇

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01 快速解凍

從-80°C冰箱取出目標凍存管后,立即放入37°C水浴(或適合菌種生長溫度的水浴)中,輕輕搖晃,使冰晶在30秒到1分鐘內融化。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行消毒,在無菌環境下打開管蓋,使用無菌吸頭或接種環取少量解凍菌液(通常1-2環或10-50μL),劃線接種到合適的固體平板培養基上,然后在適宜條件下培養。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,以保證菌種質量。


PART 04

注意事項

01 嚴格無菌操作

無菌操作是保藏成功的關鍵,任何環節的污染都可能導致保藏失敗。


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化。濃度過低,保護效果不足;濃度過高(超過25%),可能導致細胞因滲透壓失衡而脫水。


03 選擇合適的菌齡

務必使用對數生長后期的健康菌體,衰老期的細胞存貨率較低,會影響保藏效果。


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,緩慢操作會對細胞造成不可逆的損傷。


05 穩定保存環境

-80℃是標準保存溫度,應盡量減少冰箱開關次數,避免溫度波動。若條件允許,液氮保存效果更佳,但成本相對較高。


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劑,并嚴格遵守生物安全規定,在相應級別的生物安全實驗室進行操作。


PART 05

高質量保藏,從耗材選擇開始

菌種保藏不僅考驗操作規范性,也依賴于高品質的實驗耗材。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實驗的可重復性。

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自2009年成立以來,愛津生物專注于實驗室耗材研發與生產!目前產品體系已涵蓋900余種品類,全面覆蓋菌種保存、分子實驗、細胞培養等科研場景,持續為全球科研機構提供穩定可靠的實驗耗材整體解決方案。

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關 于 愛 津

愛津生物,成立于2009年

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