搖瓶培養(yǎng)技術問世后，由于其簡便、實用，很快便被發(fā)展成為微生物培養(yǎng)中極重要的技術而普及，并廣泛用于工業(yè)微生物菌種篩選、實驗室大規(guī)模發(fā)酵試驗、種子培養(yǎng)等。
Question 1：搖瓶的培養(yǎng)設備有哪些？
NEST：根據(jù)震蕩方式分類，搖瓶培養(yǎng)設備主要有旋轉(zhuǎn)式搖床和往復式搖床兩種類型，也有旋轉(zhuǎn)式和往復式的混合類型, 其中以旋轉(zhuǎn)式最為常用。
NEST 耐CO2水平搖床
NEST 試管旋轉(zhuǎn)混勻器
用旋轉(zhuǎn)式搖床進行微生物振蕩培養(yǎng)時，固定在搖床上的三角燒瓶隨搖床以 200～250r/min 的速度運動，由此帶動培養(yǎng)物圍繞著三角燒瓶的內(nèi)壁平穩(wěn)地運動。
振蕩培養(yǎng)中所使用的發(fā)酵容器通常為三角燒瓶，也有使用特殊類型的燒瓶或試管。在振蕩培養(yǎng)過程中所采用的燒瓶類型和振蕩類型主要取決于所要研究的發(fā)酵類型及性質(zhì)。
振蕩培養(yǎng)通常用于有氧過程中，主要是兩種類型：
(1) 供氧相對較大，以產(chǎn)生大量的細胞，常見于絲狀微生物 (如食用菌、放線菌) 中；
(2) 需供氧但所需供氧量較小，常見于細菌。要獲得高氧供應，可在較大的燒瓶 (250～500 ml 三角燒瓶) 中盛裝相對較小容積的培養(yǎng)基，由此可獲得更高的氧傳遞速率，便于細胞的迅速生長，要獲得較低的氧供, 則采用較慢的振蕩速度和相對大的培養(yǎng)體積。
PC錐形搖瓶&高效搖瓶
耐思的高效搖瓶，在傳統(tǒng)搖瓶的基礎上做了改進，對搖瓶底部優(yōu)化，節(jié)約了占用空間，大大提高了搖床的使用率，降低了客戶研發(fā)、生產(chǎn)成本。
可用于懸浮細胞或者細菌培養(yǎng)，也可用于培養(yǎng)基配制、混合及儲存。
Question 2：搖瓶的培養(yǎng)設備有哪些？
NEST：在搖床、搖瓶的選擇等方面都要根據(jù)實際情況確認。
搖瓶培養(yǎng)的機械裝置主要由用于放置和固定燒瓶的平臺以及牽引其運轉(zhuǎn)的馬達和運轉(zhuǎn)系統(tǒng)組成，搖瓶需安裝于有維持恒溫和恒濕自動調(diào)節(jié)能力的隔熱室內(nèi)。目前也有具備恒溫裝置的小型臺式搖床?？疾鞊u床的設計和使用性能主要從下列幾項入手：
1、所使用的設備
2、平衡要求
3、搖床的大小、型號
4、培養(yǎng)條件及恒溫調(diào)控
5、試管或小型發(fā)酵器的振蕩培養(yǎng)性能。
通常，搖床的工作溫度為 25～37℃。由于電機和機械傳動部分的產(chǎn)熱、振蕩產(chǎn)熱和微生物生長代謝釋放的熱能，使搖瓶中培養(yǎng)基的實際溫度要比實際室溫高 2℃ 左右，且在強烈振蕩時，此溫差更為明顯。因此, 在實驗過程中設計高溫點時必須認真注意到這一問題。
另外，由于夏季氣溫偏高，溫控困難隨之增大。培養(yǎng)放線菌和真菌時溫控更為主要，因為大部分放線菌和真菌在 30℃ 下培養(yǎng)時，其代謝已被嚴重干擾，而 30℃ 的溫度在搖瓶中是極易形成的。因此, 在搖床室中必須裝配一個可靠的致冷系統(tǒng)。一般臺式搖床都有一通過空氣循環(huán)或水浴來保持恒溫的裝置，可使所有的搖瓶內(nèi)培養(yǎng)基溫度處于同一水平。
搖瓶蓋子類型上除了有常規(guī)的密封蓋和透氣蓋，還專門為高效搖瓶設計了各種轉(zhuǎn)移蓋。透氣蓋保證了氣體的交換，而特殊的轉(zhuǎn)移蓋，降低了在液體轉(zhuǎn)移及培養(yǎng)過程中的污染風險。
倒置轉(zhuǎn)移蓋同2L3L5L搖瓶配合使用，將進液管路與所需設備進行連接
需要轉(zhuǎn)移液體時，將搖瓶倒置，通過重力來進行液體轉(zhuǎn)移
雙向液體轉(zhuǎn)移蓋：
同2L、3L、5L搖瓶配合使用，將進液管路與所需設備進行連接，
在搖瓶以及設備之間連上蠕動泵即可實現(xiàn)液體轉(zhuǎn)移操作，液體轉(zhuǎn)移完，可換上透氣蓋進行培養(yǎng)。
多功能液體轉(zhuǎn)移蓋：
多功能轉(zhuǎn)移蓋在液體轉(zhuǎn)移完之后，可以直接放入培養(yǎng)箱培養(yǎng)，能夠滿足較大的空氣通量，
取樣部件由取樣頭與單向閥組成，防止取樣過程中液體逆流，保證了無菌取樣。
進液管路自帶PTFE針式濾器，解決了補料過程中管路液體殘留的情況。
還可以直接選擇自帶管路的5L高效搖瓶，省去管路設計、組裝、滅菌等操作，提高了生產(chǎn)效率。
Question 3：搖瓶的培養(yǎng)設備有哪些？
NEST：下面我們就講一下常見問題。
就一特定微生物而言，振蕩培養(yǎng)時存在最佳培養(yǎng)基配方和最佳培養(yǎng)基容量。一般來說，振蕩培養(yǎng)絲狀微生物時培養(yǎng)基最佳容量為50～100ml/500ml三角燒瓶，或25～50 ml/250ml三角燒瓶，即為所使用的發(fā)酵容器容積的10～20%。
在這一范圍內(nèi)，所使用培養(yǎng)基量越小，所得試驗結(jié)果越好。通過使用帶有擋板的燒瓶、使用氣體通透性更好的封口膠代替紗布或棉塞, 以及增加搖床振蕩速率也可獲得相同的效應。
但需特別注意的是提高振蕩速率時必須注意燒瓶的放置位置與重力平衡，以減少由于角速度增加引起的磨耗和不平衡甚至翻車。如果使用棉塞和紗布時應采用普通棉紗而非脫脂棉紗，以防吸水潮濕而妨礙氧的擴散。
將經(jīng)接種的燒瓶固定到搖床上培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中應特別注意兩個問題：一是上文已提及的溫度控制，另一個十分重要的問題就是維持連續(xù)振蕩。
振蕩不連續(xù)進行那怕只是數(shù)分鐘的停頓，對結(jié)果的影響都是極顯著的；而且由于數(shù)分鐘的停頓對微生物細胞生長的影響不明顯，使影響從表面上不易被發(fā)現(xiàn)。有報道在用黑曲霉素生產(chǎn)檸檬酸的發(fā)酵試驗中，提高通氣率可以刺激檸檬酸的生產(chǎn)，中斷通氣時檸檬酸的產(chǎn)生直線下降，甚至不可逆轉(zhuǎn)。在繁殖期中斷通氣 20 min 不會使菌株的活力下降，但菌株生產(chǎn)和積累檸檬酸的能力受到不可逆的破壞或減慢。
經(jīng) 24～48 h 培養(yǎng)，可對燒瓶進行檢查，以判斷生長的程度和類型。在好氧生長時，消耗1g葡萄糖通常可增加0.25～0.5g的細胞。單細胞性細菌經(jīng)培養(yǎng)后會出現(xiàn)一稠密或輕度稠密的培養(yǎng)物；而絲狀菌株如在含 5% 的糖的培養(yǎng)基中生長可形成密細胞培養(yǎng)物，4～5 天后, 細胞密度可達20～30g/L，如果培養(yǎng)物產(chǎn)生毒性物質(zhì)或大量的副產(chǎn)物以及產(chǎn)生抑制細菌生長的產(chǎn)物，則其生長速度相應降低。
振蕩培養(yǎng)過程中，必須定期定時分析培養(yǎng)過程中的各種參數(shù)。通過光密度、培養(yǎng)基中細胞沉積或通過過濾、干燥和稱重可定量或半定量地估計細胞生長情況。迅速而粗略地估計細胞生長的方法是將一些培養(yǎng)物放置于一小的測量瓶中，室溫靜置一段時間后根據(jù)細胞沉積粗略估計微生物細胞生長情況。此外，培養(yǎng)液的 pH、殘?zhí)恰⑸|(zhì)、表觀和氣味的變化也應隨時加以記錄；用顯微鏡檢測菌絲末端狀態(tài)、分枝情況、絮凝體形成及污染情況，對于掌握培養(yǎng)物的培養(yǎng)狀況也是重要的。
細胞或孢子接種濃度對試驗的成功極為重要，不同的微生物細胞或孢子以及不同的振蕩培養(yǎng)過程的接種濃度差異可以是十分顯著的, 且各自存在一最適濃度。此必須在預試驗中確定。最適接種濃度的獲得和使用可保證良好的生長和高質(zhì)量的培養(yǎng)物的獲得。使用不同的接種濃度還可獲得不同的生產(chǎn)類型。例如，當使用 2×102～1×103/ml 青霉孢子接種濃度時，經(jīng) 25℃ 培養(yǎng) 120 h 后菌絲呈平滑、致密沉積體；而當接種濃度在 5×103～5×104/ml 時，相同條件下培養(yǎng)后則呈小、纖絲狀、絮凝物，直徑在 0.4 mm 左右。
振蕩培養(yǎng)中最常出現(xiàn)的另一問題是貧脊生長。這通常是由于接種濃度太低或種子活力較差。經(jīng)驗而言, 種子的培養(yǎng)時間為 1～2 天，接種后培養(yǎng)基中的孢子濃度在 5×104～1×106/ml。
振蕩培養(yǎng)時培養(yǎng)物被污染并不常見，但一旦被污染，會帶來許多麻煩。出現(xiàn)污染時，培養(yǎng)物表面為表觀改變，氣味異常，菌絲體霧濁不清，產(chǎn)品丟失等，需及時發(fā)現(xiàn)并及時處理。
Tip：方法僅供參考，操作中請按實際情況進行調(diào)整。