藥用真菌培養的基本設備和操作技術與壹般微生物培養相同。
壹.壹般設備
(壹)無菌室(接種室)
這是進行無菌操作的場所,無菌室要求密封嚴密,壹般以4-5m2大小為宜,四壁最好用白色塗料粉刷,室內要整潔、幹凈,不要有對流空氣,室內安裝紫外線消毒燈和照明用的日光燈,並有操作臺和凳子,室內要配有消毒燈和照明燈。
(二)無菌箱
無菌箱又稱接種箱(櫃),是壹種木框玻璃櫃,是代替無菌室的。箱內兩側有可開合的拉門,在箱底前側上部有兩個圓形的手孔,以便接種時將手伸入進行操作。箱內上壁最好按有紫外線燈和日光燈管。無菌箱四角要嚴密,不能有縫隙,以免雜菌侵入。
無菌室和無菌箱必須消毒後方可使用。
(三)超凈工作臺
這也是無菌操作的設備,有多種型號和規格,有的適合單人操作,有的適合雙人操作。它可以設置在無菌室或普通室內,但要求所處環境氣流小、幹燥、灰塵稀少,最好不要有人來回走動。這種設備在目前的微生物學和組織培養研究工作中普遍使用。
(四)滅菌設備
高壓蒸汽滅菌器,條件不夠時,也可用蒸箱代替。主要用於培養基和玻璃器皿的滅菌。
(五)恒溫箱和培養室
用於保溫培養。根據不同的用途選用不同的設備。壹般藥用真菌母種的培養在溫箱中進行,基質的培養則需利用培養室。子實體生長階段,空氣濕度要大,所以培養室最好是水泥池,有上下水和通風條件。此外,還要有瓶架、照明燈、溫濕度計等。
(六)烘幹設備
烤箱、烤房。
(七)常用玻璃器皿
1.試管
用於斜面菌種培養。常用為180×20mm和150×15mm兩種。
2.三角瓶
有100ml、500ml、1000ml和5000ml等多種規格。用於盛裝無菌水和培養基。
3.培養皿
用於平面培養。常用直徑為9cm的培養皿。
4.移液管
用於稀釋分離菌株。有 1ml 和 10ml 兩種。
5.玻璃漏鬥
用於過濾和分裝培養基。
6.酒精燈
用於接種工具的火焰消毒。
7.其他用品
還需要紗布、棉花、鑷子、剪刀、繩子、試管架、天平、載玻片、蓋玻片、顯微鏡等。
如果進行深層發酵,除上述設備外,還需要有搖床、種子罐、發酵罐、過濾板框或離心機等相關設備。
二、基本操作技術
(壹)玻璃器皿的準備與清洗
玻璃器皿的清潔與否直接影響實驗的結果,在使用時都需要洗刷幹凈或再消毒、烘幹或曬幹備用。新買的玻璃器皿有遊離堿性物質,最好用 1%的 HC1 溶液處理壹次,再用清水洗凈。
1.重鉻酸鉀洗滌液的配制
濃縮液的配制:
重鉻酸鉀(工業品)40g
濃硫酸(工業品)800ml
自來水160ml
稀釋液的配制:
重鉻酸鉀(工業)50 克
硫酸(工業)100 毫升
自來水 250 毫升
將重鉻酸鉀溶於水中,慢慢加入濃硫酸,邊加邊攪拌(註意不要將重鉻酸鉀溶液倒入濃硫酸中,以免燙傷)。保存在塞緊的廣口瓶中。使用該溶液時,容器必須幹燥,並註意不要帶入大量還原性物質。配制好的溶液呈紅色,粘稠,有紅色小晶體。
2.各種玻璃器皿的洗滌
被細菌汙染或含有藥用真菌的器皿,先放入高壓鍋內滅菌20-30分鐘,趁熱倒出培養液,再用熱肥皂水洗凈、沖洗幹凈。瓶壁不掛水珠為準。
裝有凡士林和蠟的容器需預先脫脂,必要時用 5%的蘇打溶液煮沸,再用熱肥皂水洗凈。如果是用於精密測試或含有化學物質,則要先用洗滌液浸泡,再用自來水和蒸餾水沖洗,然後晾幹備用。
細菌移液管,應立即放入5%石碳酸溶液中消毒壹天,再用自來水沖洗幹凈。
新的載玻片和蓋玻片,應浸泡在肥皂水(或鹽酸酒精)中 1 小時,用清水沖洗幹凈,再用軟布擦幹,放在 95%的酒精中保存。
(二)培養基的配制
培養基是根據藥用真菌生長繁殖所需的各種營養物質與人工配制的有機物。除含有水、碳水化合物、含氮化合物和少量無機鹽外,有時還需要各種人體必需的維生素。
碳是藥用真菌的重要營養源,它不僅是合成碳水化合物和氨基酸的原料,也是生命活動的能量來源。
氮是合成蛋白質和核酸的重要原料,藥用真菌生長發育的不同階段需要不同的碳氮比。在營養生長階段,要求碳氮比為 20:1 左右;在生殖生長階段,要求碳氮比為 30:1-40:1。不同的藥用真菌,對碳氮比的要求也不同。決定碳氮比的因素有兩個:壹個是細胞內成分的碳氮比,另壹個是由不同種類真菌對碳氮元素的同化作用決定的。
某些無機鹽,如鉀、鈉、鈣、鎂及其他磷酸鹽和硫酸鹽,雖然需要量很少,但也有助於藥用真菌的生長發育。硫胺素(維生素 B1)是碳代謝中轉羧酶的重要成分,因此在配制培養基時必須考慮到藥用真菌的營養需求。
培養基的種類很多,其中利用含有豐富營養的天然有機物制成的培養基稱為天然培養基,如馬鈴薯、麩皮、豆餅粉等。而使用已知成分和壹定數量的化學物質配制而成的則為人工合成培養基,如蔡氏培養基。但壹般是用壹部分天然物質作為碳源、氮源和生長因子,再適當添加壹些無機鹽,稱為半合成培養基,如去皮馬鈴薯 200g、葡萄糖 20g、磷酸二氫鉀 1.5g、硫酸鎂0.75g;維生素B110mg、瓊脂18g、水1000ml。
培養基除滿足藥用真菌的營養條件外,還應註意調節適當的酸堿度。壹般常用的培養基有固體和液體兩種。
(三)滅菌
為了分離出所需的藥用真菌,進行純培養,所用的器皿和培養基必須嚴格滅菌,以殺死微生物。
1.幹熱滅菌
主要在烘箱中進行。適用於玻璃器皿如吸管、培養皿、試管、三角瓶等,滅菌前器皿必須用紙包好,溫度緩慢上升,要求控制在160℃左右,保持1小時即可。滅菌後待溫度降至60℃以下方可取出物品,以免溫度驟降引起器皿爆炸。
2.濕熱滅菌
由於濕熱的穿透力比幹熱的穿透力強,所以采用含水分的培養基。壹般來說,液體和瓊脂培養基只需 15 磅的壓力就能滅菌半小時,而鋸末培養基的滅菌時間則要長 1 倍。
3.土壤滅菌
方法是用蒸鍋(或普通鍋)蒸煮。壹般用於沒有高壓滅菌條件或高壓滅菌對培養基造成損害的情況。溫度只能達到100℃左右,為了達到完全滅菌的目的,壹般采用三次間歇滅菌,每次輪氣後保持1小時,然後在室溫下放置壹天,第二天和第三天再各蒸壹次。
4.藥物滅菌
常用的有70%酒精、0.1%汞水、10%漂白粉、40%甲醛溶液、新潔爾滅等。
此外,還有火焰滅菌、紫外線滅菌等。
(四)接種與培養
空氣中真菌微生物較多,對藥用真菌的純培養有害,接種必須在無菌條件下進行。
1.斜面接種
接種時,將待接種的試管用斜面培養基與原種並排置於左手,使中指夾在兩試管之間,斜面朝上便於觀察,右手拿接種針、蘸酒精在火焰上灼燒片刻(將接種針插入試管的部分要燒到試管上),右手用小指、無名指和手掌拔出試管塞,放到火焰上略烤!管口壹周,使管口可能被汙染的雜菌被燒死,然後將接種針通過火焰插入管內稍涼後挑取少許菌絲連同培養基,迅速轉移到待接種的試管中、置於斜面中央,以利於菌絲向四周擴展生長,註意不要使菌種沾汙管壁,然後塞上棉塞,這就完成了第壹管的接種程序。每管接種均同上。壹般每支原菌種管可擴接 20 支新管,置於恒溫箱或恒溫室中培養。
2.液體接種
是將菌種從斜面培養基上轉移到液體培養基上,再放入適宜條件下振蕩培養。接種方法與前基本相同,笨拙的菌種管可放置在菌種架上,按壹定角度旋緊螺釘,三角瓶略向上傾斜,避免基液外流,將接種菌種的小鏟取下放入液體培養基中,用鏟背在瓶壁上緊貼培養液壓碎菌種並放入液體中,同樣塞入棉塞和燒灼接種工具。每管菌種可接2-3瓶培養液。
如果菌種是液體,常用無菌吸管接種,接種量為10%,接種後放恒溫培養室搖床振蕩培養。
三、室外作業的壹般工具和操作
室外栽培是指段木栽培,壹般使用的工具有斧、鋸、鉆、刮刀和塑料薄膜等。段木栽培要掌握好切口深度,以稍達木質部為宜,有利菌種生長,切口或穿孔後需立即接種,以保證接種質量。