发酵工业噬菌体的污染与防治

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1、发酵工业噬菌体的污染与防治何叶生物科学102发酵工业简史古老的发酵—天然发酵123微生物发酵技术的初创时期微生物发酵技术的全盛时期19世纪50年代前19世纪50年代~20世纪40年代20世纪40年代~我国的传统发酵产品酱油、醋、腐乳等享誉世界我国的酿酒已经有4000多年的历史我国的酱油距今已有3000年的历史古老的发酵—天然发酵微生物发酵技术的初创时期微生物学家已对微生物形态和生理进行观察与研究。纯培养技术的建立有的发酵过程开始时采用固体发酵形式进行生产。该时期生产的发酵产物都属于微生物形成的初级代谢产物发酵产品以厌

2、氧发酵居多，如酒精发酵、乳酸发酵。发酵生产与化学工程结合，促成了发酵生产的第一次飞跃微生物发酵技术的全盛时期以微生物生命活动为研究中心、设计和指导工业发酵生产。几个里程碑1.青霉素的诞生2.生物转化的兴起3.氨基酸的生产4.基因工程技术的诞生发酵工业噬菌体的污染与防治线状体无尾结构的二十面体有尾结构的二十面体发酵工业生产菌的噬菌体可以从异常发酵液和工厂环境中分离出来,溶源性细菌也混杂在工厂周围环境的细菌中。这样,噬菌体极易污染发酵生产,导致发酵异常,造成严重损失。在许多发酵生产中，如氨基酸发酵、丙酮-丁醇发酵和抗生素

3、发酵中常常遇到噬菌体污染，引起溶菌，并随之出现发酵迟缓或停止发酵等异常现象。发酵工业噬菌体的污染与防治发酵工业噬菌体的污染与防治噬菌体污染的特征1发酵液光密度上升缓慢，甚至下降，肉眼可见发酵液逐渐变清；2耗糖速度缓慢或停止，产物生成量少或不增加，发酵液中残糖高；3产生大量泡末，发酵液呈粘稠状；4菌体不规则，甚至出现畸形。发酵工业噬菌体的污染与防治丙酮丁醇发酵的噬菌体污染丙酮丁醇发酵的噬菌体污染具有普遍代表性。1951年Kinoshita等证实了异常发酵液中存在生产菌(醋酪酸梭状芽抱杆菌)的噬菌体。丁醇丙酮梭状芽胞杆菌

4、的噬菌体污染因噬菌体特性不同而对生产影响程度不同。HM2潜伏期短(45min)、释放量大(500个）,污染后很快就表现出紊乱。HM7潜伏期长(120min)、释放量小（20个）、发现污染后生产还可持读长达100天,未见明显的紊乱。?发酵工业噬菌体的污染与防治其它发酵生产的噬菌体生产用链球菌和乳杆菌生产干酪和其它乳制品的工厂也面临着噬菌体污染这一问题,尽管有许多关于分离和鉴别这些噬菌体以及防治其污染的报道,但远远不能彻底解决这个问题。其它氨基酸,淀粉酶、蛋白酶、抗生素生产都不同程度地遭受着噬菌体损害、轻者产量减少,重者

5、造成生产紊乱。发酵工业噬菌体的污染与防治噬菌体的检查方法1．双层琼脂平板法检查有无透明的噬菌斑。2．液体培养检查法将培养基、发酵菌种及待检发酵液三者混合，培养后观察培养液是否变清。3．斑点试验法3．斑点试验法3．斑点试验法3．斑点试验法培养后，观察是否有噬菌斑。4．玻片快速法经短期培养后，在低倍镜下观察是否有噬菌斑。发酵工业噬菌体的污染与防治噬菌体的检查方法发酵工业噬菌体的污染与防治噬菌体污染的防治发酵液中污染噬菌体，不外乎有两种原因。1、菌种本身带噬菌体，特别是溶源性噬菌体，对这种菌种，一经发现，应立即弃去。2、生

6、产的环境中有噬菌体。发酵工业噬菌体的污染与防治噬菌体污染的防治1决不使用可疑菌种；2清除周围环境中存在的噬菌体。能灭菌的灭菌，能消毒的消毒，搞好清洁卫生工作；3选育抗噬菌体菌株4轮换使用菌株。因为一个菌株用的时间一长，就有可能出现该菌种的噬菌体。5注意通气质量。取风口应设在30~40米的高空，空气过滤器要保证质量；发酵工业噬菌体的污染与防治发酵液污染噬菌体后的抢救措施1．若在发酵前期污染了噬菌体，（1）补加抗性种子，并根据发酵液中的营养多少，适当补加营养物质；（2）补加约50%的已培养至对数期的正常的发酵液，再进行发

7、酵；（3）若噬菌体轻度污染，菌体仍能较正常地生长，并积累代谢产物，则可照常进行发酵，若污染严重，则用加热法（70~80℃）灭活噬菌体，放罐后重消毒。发酵工业噬菌体的污染与防治发酵液污染噬菌体后的抢救措施2．若在发酵中后期污染了噬菌体，且比较严重，则应提前放罐，尽快提取产物。发酵罐、管道、洗涤水及用具均应彻底灭菌，防止噬菌体扩散而造成新的污染。并及时改用抗该噬菌体的生产菌株。发酵工业噬菌体的污染与防治发酵液污染噬菌体后的抢救措施3．对某些产品可用药物防治。选择能特异性地抑制噬菌体而对生产菌株及其发酵产物的积累和提取均无

8、影响，又符合卫生要求、对人无毒的药物。尽可能选活性高（用药量少）、价格低的药物。谢谢