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摘要:随着我国各项技术的快速发展,当前很多专家学者都将研究的重点转向环境微生物的研究。环境中的微生物遍布于整个地球上,无论在什么样的地方都能够找到相应微生物存在,并且其种类繁多,但是能够在实验室中得到培养的只占到整个数量中的一校部分。本文将通过对制约环境微生物培养生长的因素分析,探讨其培育的技术,为相关人员提供一定的借鉴意义。
关键词:环境;微生物;培养新技术;研究进展
一、制约环境微生物培养成长的各种要素
1.1现有培养条件不能再现原生态环境条件
首先,制约微生物培养生长的主要因素。在现有的培养条件下无法模拟在现有微生物适合生长的原生态条件。微生物除了在普通自然环境下生存以外,还在一些较为极端的环境下生存,而这些极端环境是在现有的培养条件下不能够进行再现的。当前的技术人们无法通过科学技术来对这些极端的环境进行完全模拟再现,所以导致很多要在这样极端的环境下生长的微生物不能够通过人工培养。并且即使对于一些普通的自然环境来说,要能够完全地进行再现模拟也是十分困难。为了能够使得我们能够达到自己的实验目的,当前很多的人通常会将一些微生物限定在一些参数较为恒定的环境下进行培养,同时使得很多的生微生物丧失了一些自由生长的必要条件,从而表现为不可培养。由于对自然环境的不可以完全模拟,限制了微生物的生长与繁殖。
1.2人工培养环境忽视或破坏了原生境中微生物的生态关系
其次,在当前人工制造的培养环境下,不少人都忽视或者破坏了原生态环境中的微生物之间的生态环境。目前人类制造的环境中很难通过相应的手段来在现微生物在自然环境中的生态关系,无法满足微生物生长的必要条件,并且当微生物如果从自然环境突然转移到人工培养的环境之中,人们会间接的使其生态环境遭到破坏,微生物之间的交流体系会出现根本性的改变。如果微生物能够适应当前生长环境的变化,那么他的繁殖与生长能力就会出现明显的加强,但是如果不能够适应当前环境的改变,那么微生物的类型就会因为营养物的匮乏以及信息交流沟通的缺乏而受到阻碍,在当前的微生物培养的过程中相关的人员需要注意到很多的微生物最初能够通过人工的培养达到混合生存的一些微生物,如果将其分别转移到相同的培养基进行纯化时,因其没有独立生长的能力,使得他不能够在当前的环境下生存,这些原因都是因为人们改变了他生存的环境所导致的。
1.3人工营养基质浓度过高或氧化环境的压力
第三,当前人工营养基质的浓度过高和由于氧化环境的压力,不利于微生物的成长,通过当前人们的人工培养环境来使得微生物成长通常会通过运用营养物质较高的培养基来帮助微生物的快速生长繁殖,结果得到分离的却是更多生长迅速,并且偏爱丰富营养级别的微生物,但是在自然环境中,除了一些偏爱营养物质浓度较高的微生物里外还有一些是通过营养浓度较低,甚至没有营养物质来进行生活的。如果一些原本不需要非常多的营养物质生存的微生物转移到营养物质较为丰富的人工培养基过程中,很多摄取营养能力强的微生物能够适应当前的环境快速增生长,但是不需要营养物质来生存的微生物就会因为人工培养基环境的限制,而抑制自己的生长,同时在当前的自然环境中,很多的微生物,通过一些好氧条件培养的过程中,适应能力较强的微生物会快速的发展,但是适应能力不强的,则会使得其生长的速度与繁殖的能力受到较大的抑制,不利于其成长。
二、改善微生物培养的新方法
2.1稀释培养法
首先,为了能够使微生物在人工的培养环节下得到快速的生长与繁殖,相关的人员可以通过稀释培养的方法来促进微生物的生长。在地球上,很多的微生物都处于营养物质不高的生长环境之中,而海洋就是最为典型的寡营养环境之一,海洋中很多的微生物都不需要营养物质浓度高的生长环境,但是在人工培养的环境中就会因为其自身的特点受到生长繁殖的限制,针对这种现象在人工培养的过程中相关的人员可以使得海域水中的寡营养微生物需要的生长环境进行稀释,不需要受到一些优势微生物竞争作用的干扰,使得起被培养的可能性会大大提高,通过稀释培养法能够在培养的过程中,保证一些弱势的微生物在培养的过程中能够保证其营养物质的供给,进而促进微生物的生长与繁殖。
2.2高通量培养技术
其次,相关的人员可以采取高通量培养技术来增强微生物生长与繁殖的能力。为了能够使得细菌的分离效率提高,相关的人员在稀释培养法的基础上进一步提出高通量培养技术的方法,这种方法主要的流程就是通过将样品的浓度不断地稀释,然后通过48孔细胞培养板,并且结合流式细胞仪检测分离来培养微生物。高通量培养技术可以使得我们要培养的微生物不断的纯化,这种技术使得我们通过传统分离技术培养出来的微生物的数量要远远提高,并且我们能够发现更多的微生物种群,所以通过高通量培养技术能够有效的提高微生物的可培养性能够在短期内监测到大量的培养物,有效地提高微生物的生长与繁殖能力。
2.3模拟自然环境的培养技术
最后相关的人员可以通过模拟自然环境来对微生物进行培养。首先可以采取扩散盒培养技术,这种技术就是为了能够让海洋内的微生物能够使得在其原来生长的环境下进行生长,最终能够得到完全靠人工培养的微生物,再通过扩散盒培养技术培养微生物的过程中,是通过由一个扩散盒的资质培养仪器来进行的,这个扩散盒是通过一个不锈钢垫圈和两侧交流的孔径为滤膜来组成的。在持续的培养七天之后,在整个培养基上出现了很多的微生物,数量种类繁多,并且能够从其中分离出新的微生物,因此这种方法能够通过对模拟自然环境的生长,进而促进微生物的生长与繁殖。虽然这种技术目前可以有效帮助我们培养微生物,但是由于这种方法出现的时间较短,所以在目前使用的过程中还存在着一些技术问题,并且使用这种方法的成本较高,经济效益较低,在目前我国还处于实验的初步阶段,需要相应的人员对其不断的进行改进。
三、小结
综上所述,环境微生物培养技术的快速发展,对于微生物各个领域的研究都有着十分重要的意义,而当前随着生物学技术以及显微观察技术的快速发展,使得微生物能够全面的展现在我们视野之中。对于微生物培养,新技术提出了更大的挑战,同时也带来较大的机遇,而当前很多自然界中存在的微生物并不能够通过实验室得到培养,而依照现有的培养技术和方法不同,生境微生物可培养率的检测结果都不乐观,我们把那些不能够通过当前的条件下进行培养的微生物称为未培养微生物。当前微生物计数的方法,由于各种因素的限制存在较大局限性,所以当前很多的专家学者都通过对微生物培养新技术的研究,了解其影响到其培养的相关因素,进而使得不可培养的微生物不断被人们发现,并且进行培养队员们的发展提供更多的意义。
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