發(fā)酵中噬菌體污染來源、表現(xiàn),及如何預防和控制發(fā)酵噬菌體污染

噬菌體是感染細菌、真菌、藻類、放線菌等微生物的病毒的總稱,由于其擁有能夠引起宿主裂解的能力,因而被稱為噬菌體。噬菌體自1915年被學者弗德里克·特沃特發(fā)現(xiàn)以來,一直都被全世界的學者廣泛關注,開展了許多對于噬菌體的研究。其中,噬菌體療法作為一種致病菌的防控手段,很好的利用了噬菌體的優(yōu)勢,然而在一些發(fā)酵生產(chǎn)中,也不免會受到噬菌體污染導致發(fā)酵受到影響的問題,那么,在發(fā)酵生產(chǎn)這些過程中,如何預防和控制所面臨的噬菌體污染的問題呢?
食品、化學、制藥、飼料和農(nóng)藥行業(yè)都存在由于噬菌體污染而產(chǎn)生的問題。
噬菌體可以有多種來源。最重要的是要了解噬菌體的潛在來源,以限制其進入生產(chǎn)設施,因為噬菌體會對發(fā)酵過程有害。
噬菌體的污染來源
1、原料
任何進入發(fā)酵設施的天然原料都有可能含有噬菌體。噬菌體可以在大多數(shù)發(fā)酵過程中進行生長繁殖,建議對原料進行徹底的消殺工作,減少初始噬菌體負載。
2、加工過程
由于噬菌體顆??梢蚤L時間保留在空氣中,生物氣溶膠是病毒粒子最重要的傳播途徑之一。
人員移動、設備、原材料的運輸可能導致噬菌體顆粒以氣溶膠形式分散。如果污染區(qū)和未污染區(qū)之間的擴散不受限制,這種霧化的后果會更嚴重。此外,回收副產(chǎn)品中存在的噬菌體也可能擴散到整個工廠環(huán)境,因為生物氣溶膠可以長時間保留在空氣中。如果不采取徹底有效的消毒殺菌措施,噬菌體仍然存在并在后續(xù)的生產(chǎn)過程中引起一系列問題。
3、發(fā)酵劑
噬菌體的一種已知來源是發(fā)酵劑培養(yǎng)物本身,像保健品中一些用作發(fā)酵劑培養(yǎng)物使用的一部分菌株中可能存在噬菌體,并對發(fā)酵過程產(chǎn)生負面影響,并且噬菌體有可能在發(fā)酵過程中進行重組和釋放形成具有新特性的新毒力噬菌體。
4、空氣/表面
加工車間每天都在進行生產(chǎn)加工,不可避免地會導致液體飛濺和噬菌體霧化,這些細菌病毒也可以通過受污染的液體表面周圍空氣置換而霧化,并被輸送到車間的各個角落。
生產(chǎn)車間要具備良好的通風系統(tǒng)和清潔消毒措施及員工培訓,以避免原始或處理產(chǎn)品的污染及噬菌體的傳播。


當發(fā)酵菌體受到噬菌體的感染后,通常會導致發(fā)酵不正常進行,甚至倒灌,主要有以下幾個方面的問題:
②菌體的生長受到影響,發(fā)酵液的光密度(OD值)不上升或降低;
②pH值異常,逐漸上升;
③對氨的利用停止;
④產(chǎn)生大量的泡沫,發(fā)酵液呈粘稠狀;
⑤糖的消耗、溫升緩慢甚至停止;
⑥顯微鏡下觀察能看到的菌體數(shù)量顯著減少,甚至找不到完整的菌體;
⑦發(fā)酵周期延長,產(chǎn)物的生產(chǎn)量減少或停止產(chǎn)物。
核心提示:一旦發(fā)酵菌侵染噬菌體后,就要從菌種、培養(yǎng)基、環(huán)境、發(fā)酵系統(tǒng)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。
必要時,應暫停發(fā)酵培養(yǎng)工作,對整個發(fā)酵環(huán)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(fā)酵場所進行消毒,在不影響生產(chǎn)的情況,可以停止發(fā)酵一個月的時間,讓發(fā)酵環(huán)境的菌株消除或減少到最低限度。
去除噬菌體是生物發(fā)酵企業(yè)維護無菌環(huán)境的重要一環(huán)。通過選擇合適的去除噬菌體方法,并采取一系列措施維護無菌環(huán)境,生物發(fā)酵企業(yè)可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)和競爭力,保障客戶和消費者的健康和安全。
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