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菌种保存、筛选和变异的奥秘(1 / 2)

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ATCC冷藏罐中的秘密

在美国首都华盛顿的郊区,有一个叫作ATCC的机构,我们权且将其称为“全美菌种保管委员会”,实际上,这个机构保存的远不止细菌,它还保存有细胞株、病毒株、各种基因和基因工程研究中所需的质粒等构件。

进入这个机构的保存大楼,可以看见许多巨大的液氮罐,在-190℃的罐中,贮存着许许多多的小玻璃瓶,在这里面装的是各种各样的菌种,它们像图书馆的书籍一样,被分门别类、登记编号。ATCC还将它所拥有的菌种、细胞株、病毒株和基因等等生物品种编入小册子,向全世界散发,并提供服务。在我国首都北京,也有我国自己的菌种保管委员会。为什么要将各种菌种保存起来?为什么细菌要在低温中保存?这些菌种又是从哪里得来的?

细菌也是自然财富

已经发现的细菌有成千上万种,尚未发现的有多少种呢?这将是一个永远无法解答的谜,因为人类将不断地发现新的菌种。为什么要将各种菌种加以保存呢?因为细菌也是自然财富。

在现代的发酵工业中,生产菌种的优劣是决定生产效益的重要因素,让我们以味精的发酵生产为例来说明。味精是商业上的名称,按科学上的命名,它应称为谷氨酸单钠盐,是一种有鲜味的调味品,在厨房中我们常可以见到。本来,味精是用水解蛋白的方法来生产的,后来,人们找到了能产生谷氨酸的菌种,于是就改用发酵法来进行生产。在发酵过程中,生产味精的细菌以糖类、蛋白质、无机盐等原材料为“食品”,经过发酵转化后产生了谷氨酸。好的菌种,它的产酸率(将原材料转化为谷氨酸的比例)就高;差的菌种,它的产酸率就低。在现代化的生产中,容量达几十吨乃至上百吨的发酵罐被广泛使用,如果去味精厂参观,我们可以见到这种有几层楼高的大圆桶状的装置,每次发酵的产酸率只要增加1%,其经济效益的增长就非常可观。

一个优良的生产菌种,往往是价值很高的宝贝。我国科学工作者和医药工作者共同完成的两步发酵法生产维生素C的工艺技术连同菌种,以数百万美元的高价转让给外国药厂就是一个很好的例子。由于优良生产菌种的重要性,各个企业都制订了严格的菌种保密措施。在国际上,偷窃优良生产菌种的事件也屡见不鲜。

不仅是有益菌对于人类特别重要,就是那些致病菌,对于人类也同样很重要。科学工作者和医务工作者要了解致病菌的特点,才能设计和制造出能够杀死这些菌种的药物。某些严重危害人类健康的菌种,也可能成为战争罪犯发动细菌战的“武器”,对此我们不能掉以轻心。

对于一个国家来说,和动植物资源一样,微生物(包括细菌)资源也是国家的自然财富,必须妥善保存。

低温下,细菌处于休眠状态