滅噬菌體法

滅噬菌體法

滅噬菌體法是在發酵工業中,發現污染噬菌體後採取的一種措施。發現噬菌體後,停止攪拌,小通風,降低pH值,間接加熱到70~80℃,並自頂蓋計量器管道(或接種,加油管)內通入蒸汽,自排氣口排出。其他方法還有:放罐重消法等。

噬菌體污染及其防治

利用細菌或放線菌進行的發酵生產容易受噬菌體的污染,由於噬菌體的感染力非常強,傳播蔓延迅速,且較難防治,對發酵生產有很大威脅。噬菌體是一種病毒,其直徑約0.1μm,可以通過環境污染、設備的滲漏或“死角”、空氣系統、培養基滅菌過程、補料過程及操作過程等環節進入發酵系統。

由於發酵過程中噬菌體侵染的時間、程度不同以及噬菌體的“毒力”和菌株的敏感性不同,所表現的症狀也不同。比如胺基酸的發酵過程,感染噬菌體後,常使發酵液的光密度在發酵初期不上升或回降;pH值逐漸上升,可到8.0以上,且不再下降或pH值稍有下降,停滯在pH=7~7.2,氨的利用停止;糖耗、溫升緩慢或停止;產生大量的泡沫,有時使發酵液呈現黏膠狀;谷氨酸的產量很少、增長緩慢或停止;鏡檢時可發現菌體數量顯著減少,甚至找不到完整的菌體;CO排出量異常,產物含量急劇下降;發酵周期延長;但培養時間仍然延長;發酵液發紅、發灰、泡沫很多、難中和,提取分離困難,收率很低等。

噬菌體在自然界中分布很廣,在土壤、腐爛的有機物和空氣中均有存在,一般來說,造成噬菌體污染必須具備有噬菌體、活菌體、噬菌體與活菌體接觸的機會和適宜的環境等條件。噬菌體是專一性的活菌寄生體,脫離寄主噬菌體不能自行生長繁殖,由於作為寄主的菌體的大量存在,並且噬菌體對於乾燥有相當強的抗性,同時噬菌體有時也能脫離寄主在環境中長期存在。在實際生產中,常由於空氣的傳播,使噬菌體潛入發酵的各個環節,從而造成污染。因此,環境污染噬菌體是造成噬菌體感染的主要根源。

至今最有效的防治噬菌體染菌的方法是以淨化環境為中心的綜合防治法,主要有淨化生產環境、消滅污染源、改進提高空氣的淨化度、保證純種培養、做到種子本身不帶噬菌體、輪換使用不同類型的菌種、使用抗噬菌體的菌種、改進設備裝置、消滅“死角”、藥物防治等措施。

噬菌體的防治是一項系統工程,從培養基的製備、培養基滅菌、種子培養、空氣淨化系統、環境衛生、設備、管道、車間布局及職工工作責任心等諸多方面,分段檢查把關,才能做到根治噬菌體的危害。

具體歸納為以下幾點:

①嚴格活菌體排放,切斷噬菌體的“根源”;

②做好環境衛生,消滅噬菌體與雜菌;

③嚴防噬菌體與雜菌進入種子罐或發酵罐內;

④抑制罐內噬菌體的生長 。

生產中污染噬菌體採取措施

(1)並罐法

利用噬菌體只能在處於生長繁殖細胞中增殖的特點,當發現發酵罐初期污染噬菌體時,可採用並罐法。即將其他罐批發酵16~18h的發酵液,以等體積混合後分別發酵,利用其活力旺盛的種子,不進行加熱滅菌,亦不需另行補種,便可正常發酵。但要肯定,併入罐的發酵液不能染雜菌,否則兩罐都將染菌。

(2)輪換使用菌種或使用抗性菌株

發現噬菌體後,停止攪拌,小通風,降低pH值,立即培養要輪換的菌種或抗性種子,培養好後接入發酵罐,並補加1/3正常量的玉米漿(不調pH值)、磷鹽和鎂鹽。如pH值仍偏高,不開攪拌,適當通風,至pH值正常OD值增長後,再開攪拌正常發酵。

(3)放罐重消法

發現噬菌體後,放罐,調pH值(可用鹽酸,不能用磷酸),補加1/2正常量的玉米漿和1/3正常量的水解糖,適當降低溫度重新滅菌,不補加尿素,接入2%的種子,繼續發酵。

(4)罐內滅噬菌體法

發現噬菌體後,停止攪拌,小通風,降低pH值,間接加熱到70~80℃,並自頂蓋計量器管道(或接種,加油管)內通入蒸汽,自排氣口排出。因噬菌體不耐熱,加熱可殺死發酵液內的噬菌體,通蒸汽殺死發酵罐及管道內的噬菌體。冷卻後,如pH值過高,停止攪拌,小通風,降低pH值,接入2倍量的原菌種,至pH值正常後開始攪拌。

當噬菌體污染情況嚴重,上述方法無法解決時,應調換菌種,或停產全面消毒,待空間和環境噬菌體密度下降後,再恢復生產 。

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