微生物菌野外採集

生物技術

單一純菌種分離純化

採集的樣品中,因含有多種微生物,必須 進一步前處理樣品,透過無菌操作技術在特定的培養條件、選擇性培養基進行多次實驗,才能將單一菌種純化分離,分離出來的菌種必須再經過身分鑑定、能力測試以及實務應用前的預測試,才能知道是否有商業開發價值。

菌種身分鑑定

環境中充滿各式各樣微生物菌,對我們有幫助的細菌、真菌,我們可以統稱為益生菌。

多數的微生物菌,在顯微鏡下的型態非常相似,傳統上藉由生理生化代謝分析,根據不同生長環境與營養物質的利用情形,嘗試判斷可能的物種種類。

如今我們可以進一步透過基因鑑定工具,如新冠疫情期間很常聽到的 PCR (Polymerase chain reaction) 技術,就是透過放大物種特定 DNA 基因片段,再根據放大後的基因片段樣品,進行分析及比對資料庫,即可精準的鑑定出菌種的科學學名。

基本生物特性分析

菌種可能因採集地點不同而有演化上的差異,藉由培養測試進一步分析是否存在差異點,例如 :

  • 滲透壓調節能力或耐受力

  • 硫化氫毒殺耐受或代謝能力

培養測試後,若相同菌種之間存在明顯生長、功能性差異時,將另行給予菌種獨立編號用以區分為不同菌株。功能性的差異將影響後續應用情境的成效與時機點。

以光合菌為例,普遍認知上認為光合菌是廣鹽性,但不同水域分離的菌株,其對於鹽分的耐受性,是有很大區別的。可以耐受高鹽份環境,並不等於在這樣嚴苛的環境下,菌種仍能發揮成效,因此根據不同情境應選用合適菌株才能發揮如期作用。


功能性驗證

初步編列不同功能性菌株後,這些優勢菌株還得進行小規模環境控制實驗或田間測試,確保試驗結果與實驗室開發階段具有一致性與再現性。當產品在交付客戶時仍能發揮良好的功效,這是產品開發應盡到的基本責任。

液態氮保存

分離鑑定完成且具有良好功能性的菌株,透過與臍帶血保存技術相同的超低溫液態氮 (-196°C) 進行保存,菌種庫中的菌株根據儲藏位置具有專屬的身分證編號,用以妥善管理。

微生物的繁衍速度非常快,有的菌株可以在 15 分鐘左右就一分為二,形成新的世代,世代的繁衍中可能導致部分功能性逐漸弱化,甚至是不表現。因此 透過超低溫保存技術,將菌株的活性、功能性完整的保存下來,有助於確保生產製程、產品的穩定性及再現性。

微生物菌簡介

乳酸菌

常見環境、腸道兼性厭氧之細菌,透過分解碳水化合物生成乳酸及其他有機酸;營造酸性環境可有效抑制其他有害微生物生長和繁殖,幫助動植物抵禦病菌。

光合菌

可透過光合作用取得生存能量,又稱為光營養細菌,研究顯示菌種具備固氮、脫氮、固碳、氧化硫化物等能力,但實際上應用仍會根據不同環境的生存需求,調整適合的代謝能力,於環境的自淨過程中扮演重要角色。

放線菌

下雨天空氣中的土霉味,即是來自放線菌產生的特殊氣味。常見於水池與土壤中具有菌絲構造,並會產生分生孢子之細菌,生長代謝產生多種酵素可將有機廢棄物轉換成腐植質,亦會分泌抗生物質抑制病菌,降低病害發生。

絲狀菌

具有菌絲構造之真菌統稱為絲狀菌,分泌多種酵素將有機廢棄物轉換成可再利用養分,與植物根系形成菌根,提高植物拓展養分吸收範圍與效率。

酵母菌

利用醣類的單細胞真菌,以出芽生殖產生後代,具有良好耐酸、耐滲透壓特點,可於不良環境中將有機廢棄物降解,亦可產生多種養分,供給其他微生物菌利用,亦可作為飼料添加物補充維生素。

芽孢桿菌

環境中常見會形成耐熱內生孢子之細菌,可分泌多種代謝物與抗菌物質,促進植物生長、抑制其他病菌滋生,飼料添加可有效增進腸胃道消化、吸收,在水中有機物代謝途徑亦扮演重要的角色。

應用領域

微生物開發應用領域,是實用且有趣的題材,我們致力於整合跨領域專業人才,從基礎開發、量化生產製程,以及深入各產業提供技術服務。

透過嚴謹的科學驗證,搭配現場實務經驗,根據每一個案場現有條件與資源,客製化調整導入方式,協助客戶創造價值、解決問題,與客戶一同學習一起成長。

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