食药用菇类菌种保存法.doc

前言菇类菌种是农业上重要的生产菌,世界各菌种中心莫不把菇类菌种列为保存的重点之一,如美国菌种保存中心()、英国国家微生物研究中心(CMI)、荷兰真菌保存中心(CBS)、日本大阪酦酵研究所(IFO)、美国农部北区研究中心(NRRL)等皆保存有相当数量的菇类菌种。在农业、制药及发酵工业上,环保菌株、生产菌株、接种源及分析用菌种之保存,均是非常重要的事,尤其是可信赖的优良母株,对于微生物利用工业而言,是绝对必要的,故保存微生物的方法很早就受到相当的重视(Martin,1964)。不管是农业、医学、工业、食品等所使用的微生物,不仅要鉴定完善,而且必须在接种过程中,维持菌株特性之安定,如以惯用之定期继代接种方法,在保存和制造种源时,其遗传上的安定性较难控制(Lincoln,1960),所以必须有一种稳定的保存方法,才能确保优良菌种的遗传特性。由于菇类菌种的细胞核分裂速度快,且易受环境改变的影响,自然突变的机率大,若未能适当保存,常会发生退化及变异现象而失去其原有之优良特性而降低其生产量及质量,造成栽培者重大损失及食品市场来源不稳定之困扰。民间常用的矿物油保存虽可短时间保存菌种,具有防止污染及避免干燥之优点,然其稳定性差,一旦宝贵的菌种发生突变或死亡,所造成的损失将无可弥补,所以必须有一套完善的保存制度方是长久之计,任何先进国家成立菌种保存中心之理由亦是在此。因之,如何保存其遗传之稳定性实为重要之课题。导致基因重组和突变的有丝分裂,与细胞的分裂及代谢活力有关,一个理想的基因种原保存是应在代谢被不活化的状态下,将活的菌体控制维持其活性,亦即制止其细胞的分裂与停滞其生长(JongandDavis,1987),此一目标已用超低温保存方法发展成功,并为长期保存食用菌类的最好方法(Jong,1978&1987)。在诸多的冷冻剂中,如液态空气、氢、氦及氮中,以液态氮被认为是最安全及最符经济效益的(Jong,1987),然在超低温冻化过程中,由于水分的传送均经过细胞膜,冷冻时细胞内冰晶的形成刺伤胞膜与胞内溶质浓度增高,容易导致冻害。控制适度降温速率可提高细胞存活率,为能降低在冻结及解冻时所发生的冰晶伤害程度,采用适当的化学保护剂,可以减少冰晶的形成。目前已有很多的化学化合物曾被单独或混合使用为冷冻保存菌种的抗冻剂,这些抗冻剂能控制冰晶的大小及形成速率,能缓和溶质的浓度的急速增高及增加细胞膜的水渗透性,并降低细胞内容物的凝结点,以利冷冻时细胞脱水的进行。抗冻剂有两大类型,一为浸入型,如甘油及DMSO等,此等溶液能渗入细胞内,而得以胞内及胞外同时发挥其保护效果;二为非浸入型,如糖类及PVP等,用于使胞内胞内于冷冻时与水分子产生结构上的改变与细胞内溶质浓度的平衡,避免脱水过度。冷冻干燥法是优良的菌种保存方法,能够维持菌种的稳定性,通常适用于细菌、酵母菌及能产生孢子的霉菌,但对于只有菌而不会产孢的霉菌及菇类真菌而言是不能适用的,因此冻干法对于菇类真菌来讲是有限制的。由于精液及血液能成功地保存于液态氮中,启发了真菌或许也能利用此一方法来保存的构想。由于此种超低温保存法能减少细胞内外的液态水而使许多生理作用不能进行,并能防止细胞核的分裂,使细胞发生变异之可能性降低最低,故对菌种中心及相关研究是最重要的方法。菇类之研究领域现已逐渐成为世界各国研究发展为高经济科技及学术探讨之对象,故无论在采