同步培養

微生物個體生長是微生物羣體生長的基礎。但羣體中每個個體可能分別是處於個體生長的不同階段，因而它們的生長、生理與代謝活性等特性不一致，出現生長與分裂不同步的現象。同步培養(synchronous culture)是一種培養方法，它能使羣體中不同步的細胞轉變成能同時進行生長或分裂的羣體細胞。以同步培養方法使羣體細胞能處於同一生長階段，並同時進行分裂的生長方式稱為同步生長。通過同步培養方法獲得的細胞被稱為同步細胞或同步培養物。同步培養物常被用來研究在單個細胞上難以研究的生理與遺傳特性和作為工業發酵的種子，它是一種理想的材料。

用一般培養方法獲得的細胞通常是不完全同步的細胞，就是同步培養方法獲得的同步細胞經幾次傳代之後，也會比現不同步的現象。如何使不同步轉變為同步，以及如何使用同步細胞能較長時間地保持同步，這是同步培養中要研究的課題 ^[1]  。

這是一類根據微生物細胞在不同生長階段的細胞體積與質量或根據它們同某種材料結合能力不同的原理設計出來的方法。其中常用的有：

1.離心方法

將不同步的細胞培養物懸浮在不被這種細菌利用的糖或葡聚糖的不同梯度溶液裏，通過密度梯度離心將不同細胞分佈成不同的細胞帶，每一細胞帶的細胞大致是處於同一生長期的細胞。分別將它們取出進行培養，就可以獲得同步細胞。

2.過濾分離法

將不同步的細胞培養物通過孔徑大小不同微孔濾器，從而將大小不同的細胞分開，分別將濾液中的細胞取出進行培養，獲得同步細胞。

3.硝酸纖維素濾膜法

根據細菌能緊密結合到硝酸纖維素濾膜上的特點，將細菌懸液通過墊有硝酸纖維素濾膜的過濾器，然後將濾膜顛倒過來，再將培養基流過濾器，以洗去未結合的細菌，然後將濾器放入適宜條件下培養一段時間，其後仍將培養基流過濾器，這時新分裂產生的細菌被洗下，分部收集並通過培養獲得同步細胞。

這類技術是根據細菌生長與分裂對環境因子要求不同的原理設計的一類獲得同步細胞的方法。

1.温度

最適生長温度有利於細菌生長與分裂，不適宜温度如低温不利於細菌生長與分裂。通過適宜與不適宜温度的交替處理之後，通過培養可獲得同步細胞。

2.培養基成分控制

培養基中的碳、氮源或生長因子不足，可導致細菌緩慢生長直至生長停止。因此將不同步的細菌在營養不足的條件下培養一段時間，然後轉移到營養豐富的培養基裏培養，能獲得同步細胞，另外也可以將不同步的細胞轉接到含有一定濃度的，能抑制蛋白質等生物大分子合成的化學物質如抗生素等的培養基裏，培養一段時間後，再轉接到完全培養基裏培養也能獲得同步細胞。

3.其他

對於光合細菌可以將不同步的細菌經光照培養後再轉到黑暗中培養，這樣通過光照和黑暗交替培養的方式可獲得同步細胞；對於不同步的芽孢桿菌培養至絕大部分芽孢形成，然後經加熱處理，殺死營養細胞，最後轉接到新的培養基裏，經培養可獲得同步細胞。

環境條件控制獲得同步細胞的機理不完全瞭解。這種處理可能是導致胞內某些物質合成，它合成和積累可導致細胞分裂，從而獲得同步細胞 ^[1]  。