噬菌體能夠殺死細菌的現象在1915年由弗德里克·特沃特(Frederick W.Twort)發現(但弗德里克·特沃特并未進行深入研究也未命名)。1915年8月加拿大醫學細菌學家費利克斯·德赫雷爾(Felix d'Herelle)也發現了這種病毒并把這些病毒(virus)稱為噬菌體。
噬菌體的是感染多種細菌、真菌、螺旋菌等微生物的細菌病毒總稱,具有病毒的特點,一旦離開宿主細胞,噬菌體既不能存活也不能復制。
噬菌體是原核生物病毒。非常微小,其直徑為0. 1 μm;不具有完整細胞結構;只含有單一核酸。它的感染能力非常強,極易感染用于發酵的細菌和放線菌。傳播蔓延的速度非常快,且很難防治,對發酵產生有巨大的威脅。它可以通過環境污染、設備的滲漏或死角、空氣系統、培養基滅菌過程、補料、取樣及其他操作過程進入到發酵系統中。
噬菌體廣泛存在于適合宿主菌生存的泥土,污水和空氣中,發酵生產中使用的微生物幾乎都有被噬菌體侵染的可能性。做大腸桿菌發酵也會遇到各種各樣的問題,防不勝防的是被噬菌體浸染,做大腸桿菌發酵的同學多多少少都遇到過被噬菌體浸染的時候,一旦被噬菌體浸染,真是勞身傷神,不但浪費發酵原料,耽誤正常實驗及工作,噬菌體浸染就是發酵人的噩夢!
1)菌體生長受到影響,發酵液(OD值)光密度不上升或回降;
2)pH逐漸上升;
3)氨利用停止;
4)糖耗、溫升緩慢或停止;
5)產生大量泡沫,是發酵液呈黏膠狀;
6)鏡檢時菌體數量顯著減少,甚至找不到完整的菌體;
7)發酵周期延長、產物生成量減少或停止;
發酵生產時浸染噬菌體會嚴重的影響工作的正常開展,在工作中更要嚴加防范,細節措施落實到位。
1、從菌種克隆及保存開始,克隆菌種的感受態菌體及其它物料要保證純凈沒有被污染,保存菌種的環境要潔凈避免菌種保存過程中被污染(特別注意,發生異常的菌種要立馬和其它菌種分開保存),且保存菌種的同時要保存質粒以備菌種異常時立馬轉化新菌種。
2、發酵時的培養基要保證沒有被噬菌體浸染,特別是酵母浸膏可通過培養噬菌體的方式去檢測其沒有被浸染。
3、發酵場所要保持清潔,要定期進行消毒處理。空氣系統要定期消毒并檢查,發酵種子制備的環境要保持潔凈,地溝,污水池等也要保持清潔,并定期消毒,補料設施要嚴格進行消毒,定期檢測發酵罐,避免消毒死角的存在。
4、發酵罐接種時要無菌操作,避免接種時污染。
5、發酵過程取樣后的廢液要進行收集滅菌處理,發酵過程的尾氣要處理后再排掉。
6、發酵液離心后的上清要進行滅菌處理,并和發酵空間隔開處理,發酵場所灑落的培養基等要及時清洗干凈。
一旦發酵菌浸染噬菌體后,就要從菌種,培養基,環境,發酵系統管路,地溝,污水池,排風口等進行全面的消毒排查,物理消毒方式通常很難將噬菌體消除,通常需要物理和化學方式相結合處理噬菌體污染。
必要暫停發酵培養工作,對整個發酵環境,管路,器材進行消毒處理,可用紫外燈照射加過氧化氫干霧熏蒸的方式對整個發酵場所進行消毒,在不影響生產的情況,可以停止發酵一個月的時間,讓發酵環境的活菌消除或減少到限度。
發酵生產環境或實驗室空間化學熏蒸比較安全可靠的方法是過氧化氫氣體滅菌方式,代替傳染有害有毒的甲醛熏蒸。過氧乙酸和甲醛已被否定,目前流行和被接受的是VHP過氧化氫空間滅菌,其廣譜、高效、安全無害,無殘留的消毒方法成為新一代選擇。在解決發酵生產中預防和防治噬菌體浸染問題具有重大意義,這里需增強防重于治的意識,也就是說需要定期的環境空間全面熏蒸消毒。那么過氧化氫干霧滅菌裝置必不可少,因為要經常使用,并且可以短時間內完成消毒,運行成本低,不能造成不良腐蝕影響等。
疊加由研發的比林科漢過氧化氫干霧消毒機產品,為解決噬菌體創造了基礎硬件設施。比林科漢過氧化氫干霧消毒技術,智能化、數字化、可視化的全自動發酵車間消毒方式廣泛受到關注。其采用冷蒸發文丘里干霧技術原理,干霧技術累積十五年,世界性先進,干霧氣體肉眼不可見、無孔不入。
1)發酵車間或實驗室整體房間快速殺滅噬菌體、病原體,細菌,真菌,霉菌和病毒,廣譜的殺菌效果;
2)快速高效省時,當天滅菌即可當天投產使用;
3)殺滅噬菌體效果達到>99.999%,并且是比較徹底全面覆蓋;
4)消殺全過程無需人員值守,自動化工作,可在外面遠程控制,動態實時監控消殺過程;
5)專業化的服務方案及GMP規范指導,完善的效力驗證文件及報告。
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