菌种保藏中的数学模型

模型七、

菌种保藏中的数学模型一目的要求1要求学生了解化学工业中有关菌种保藏的方法，并令用数学方法建立菌种保藏的数学模型。2能了解所学的数学模型，并应用于实际中。一引言：1菌种保藏是工业微生物工作者普遍关注的问题之一，它要求菌种在保藏过程中不被污染，并保持较高的存活率及遗传稳定性，以便长期使用。2菌种保藏的方法有多种（1）冷冻真空干燥法（简称冷干法）—对芽孢杆菌的保藏期为18年（2）砂管法—对芽孢杆菌的保藏期为10年为研究此二法在菌种保藏过程中存活率的变化关系时，我们以芽孢杆菌（Bacillus）为材料，进行了6年研究，得到了满意的结果。1材料与方法1.1菌种BacillussubtilisASI.210即BF7658BacillussubtilisHIB22BacillussubtilisASI.943即T86BacillussubtilisASI.942即T28BacilluslicheniformisASI.807即2709上述菌种均为河南农科院生物研究所提供.1.2培养基淀粉营养琼脂，马铃薯琼脂，营养肉汁琼脂1.2保护剂冻干法所用保护剂为脱脂牛奶.1.4主要设备（1）冷冻真空干燥机（日本真空技术株式会社DF—OIG型）（2）真空干燥箱（国产）1.5方法（1）冻干每瓶管保藏菌种制作时，每支管加菌悬液量为0.1ml（2）砂管保藏菌种时，每支管加菌悬液为1ml（25滴）（3）悬菌液中菌数调整为悬菌液浓度为2.2建立数学模型研究在条件下，冻干法与菌种法，菌种在保藏过程中的活菌数及存活率变化现以5株芽孢杆菌用冻干法与砂管法在条件下作菌种保藏试验，对每种菌，每种保藏方法分别测定0—6年的活菌数N（t），每次测定各取三支保藏管，分别计算其平均活菌数与存活率，见表1冻干法试验标号菌种保藏方法及数学记号保藏时间t(年)00.513561BF76584.063.643.432.521.891.9651464332242534.332.923.114.07.75.6434129181072HIB223.152.802.701.68—1.23393534211536.432.225.913.36.6146403217—83T662.312.101.961.54—1.10292625191413.39.110.56.32.61711138—34T281.261.121.050.84—0.5911614131177.07.04.2—

—995—

—527096.095.605.04—3.012.80767063383.538.532.929.416.87.46.34841372198从生物学角度解释，在菌种保藏过程中，一些较为脆弱的芽孢由于冷冻，失水等物理变化引起其芽孢的生理变化而导致死亡因而表现为保藏初始活菌数下降较快，而那些生命力强的芽孢经历了冷冻，失水等物理变化后处在新陈代谢的休眠状态，从而存活下来，随着时间的延长也很少死亡因此表现为保藏后期活菌数下降较慢，故曲线接近指数函数是合理的。编号1019.82190392.9063020.519.71270.25388.58919.85643119.65321386.249919.65324319.34499374.226758.03475519.057325363.179195.28656619.093636364.5665