发酵噬菌体的污染特征、检测方法及防治措施

在许多发酵生产中，如氨基酸发酵、丙酮-丁醇发酵和抗生素发酵中常常遇到噬菌体(bacteriaphage)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。本节主要介绍噬菌体污染的特征，检查方法及新型常温防治措施。

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、产生大量泡沫，发酵液呈粘稠状;

4、菌体不规则，甚至出现畸形。

噬菌体的检查方法

1.双层琼脂平板法

双层琼脂平板的制备:先用 7~8mL, 2%的琼脂培养基作底层,凝固后,加入 3~4ml 冷()至45℃的1%琼脂上层培养基(其中含0.2m,发酵菌种悬液和0.1m待检发酵液)，让其平整凝固:

在发酵菌的适宜温度下培养，若是细菌，一般培养16~20小时。

(3)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

先制备好涂布有发酵菌种的平板，再用接种环或无菌吸管取少许发酵液在平板上点种，培养后，观察是否有噬菌斑。

4.玻片快速法

将发酵菌种、发酵液和少量琼脂培养基(含0.5~0.8%的琼脂)混匀后涂布于无菌载玻片上，经短期培养后，在低倍镜下观察是否有噬菌斑。

噬菌体的防治

发酵液中污染菌体，不外乎有两种原因

1、菌种本身带噬菌体，特别是溶源性菌体，对这种菌种，一经发现，应立即弃去。

2、生产的环境中有菌体。

因此，可采取相应的预防措施:

1、绝不使用可疑菌种;

2、清除周围环境中存在的菌体。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;

发酵液污染噬菌体后的抢救措施

如果一旦发现噬菌体污染，应及时采取补救措施

1、若在发酵前期污染了噬菌体，因为此时耗糖还不多，常用以下措施：

（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℃)灭活菌体，放后重消毒。

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，防止菌体扩散而造成新的污染。并及时改用抗该菌体的生产菌株。

3、对某些产品可用药物防治。选择能特异性地抑制菌体而对生产菌株及其发酵产物的积累和提取均无影响，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。

如在谷氨酸发酵中常选用的药物有:

（1）螯合剂。如植酸盐(0.05~1%)，柠檬酸盐(0.2~0.5%)，草酸盐(0.2~0.5%)，三聚磷酸盐(0.5~1%)等可抑制菌体的吸附或阻止 DNA 的注入；

（2）表面活性剂。0.01~0.2%的聚乙二醇单酯、聚氧乙烯烷基醚、土温 20、土温 60 等。

主要作用于寄主细胞表面，抑制噬菌体在细菌上的吸附。

（3）抗菌素。如lug/ml的金霉素、四环素、氯霉素等抑制噬菌体蛋白质的合成；

（4）N-脂酰氨基酸。是一类具有 16~18 个碳原子的衍生物。如 20ug/mL 的 N-棕榈酰-L-谷氨酸，其作用机制是抑制噬菌体核酸的复制或子代噬菌体的成熟。

发酵车间噬菌体污染的挽救措施

一旦发现噬菌体污染，应立即采取挽救措施。

首先，尽快提取产品，以减少损失。其次，可以使用药物进行抵抗，如四环素对乳糖杆菌噬菌体具有一定的抵抗作用，而吐温60等表面活性剂则能抑制噬菌体的增殖和吸附。最后，还可以采用罐内灭噬菌体法，将温度升至60-70℃并保持5分钟，即可有效灭活噬菌体。也可以采用润联常温灭菌技术，对发酵车间进行噬菌体污染处理。

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