微(wei)生(sheng)物(wu)工(gong)業(ye)自(zi)從(cong)采(cai)用(yong)純(chun)種(zhong)發(fa)酵(jiao)以(yi)來(lai),產(chan)率(lv)有(you)了(le)很(hen)大(da)的(de)提(ti)高(gao),然(ran)而(er)防(fang)止(zhi)雜(za)菌(jun)汙(wu)染(ran)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)更(geng)高(gao)了(le)。人(ren)們(men)在(zai)與(yu)雜(za)菌(jun)汙(wu)染(ran)的(de)鬥(dou)爭(zheng)中(zhong),積(ji)累(lei)總(zong)結(jie)出(chu)很(hen)多(duo)寶(bao)貴(gui)的(de)經(jing)驗(yan)。規(gui)範(fan)了(le)管(guan)理(li)措(cuo)施(shi),設(she)計(ji)了(le)一(yi)係(xi)列(lie)設(she)備(bei)(例如密閉式發酵罐,培養基滅菌設備,無菌空氣製備設備等)和he管guan道dao,應ying用yong了le無wu菌jun室shi甚shen至zhi無wu菌jun車che間jian,建jian立li了le無wu菌jun操cao作zuo技ji術shu,因yin而er大da大da降jiang低di了le發fa酵jiao染ran菌jun率lv。但dan是shi某mou些xie發fa酵jiao工gong業ye還hai遭zao受shou著zhe染ran菌jun的de威wei脅xie,染ran菌jun後hou輕qing者zhe影ying響xiang產chan率lv、產物提取收得率和產品質量,重者造成“倒罐” ,不bu但dan浪lang費fei大da量liang原yuan材cai料liao,造zao成cheng嚴yan重zhong的de經jing濟ji損sun失shi,還hai會hui對dui周zhou圍wei環huan境jing造zao成cheng破po壞huai。凡fan是shi在zai發fa酵jiao液ye或huo發fa酵jiao容rong器qi中zhong侵qin入ru了le非fei接jie種zhong的de微wei生sheng物wu統tong稱cheng為wei雜za菌jun汙wu染ran,及ji早zao發fa現xian雜za菌jun並bing采cai取qu相xiang應ying措cuo施shi,對dui減jian少shao由you雜za菌jun汙wu染ran造zao成cheng的de損sun失shi至zhi關guan重zhong要yao。
因此檢查的方法要求準確、快(kuai)速(su)。發(fa)酵(jiao)汙(wu)染(ran)可(ke)發(fa)生(sheng)在(zai)各(ge)個(ge)時(shi)期(qi)。種(zhong)子(zi)培(pei)養(yang)期(qi)染(ran)菌(jun)的(de)危(wei)害(hai)最(zui)大(da),因(yin)嚴(yan)格(ge)防(fang)止(zhi)。一(yi)旦(dan)發(fa)現(xian)種(zhong)子(zi)染(ran)菌(jun),均(jun)應(ying)滅(mie)菌(jun)後(hou)棄(qi)去(qu),並(bing)對(dui)種(zhong)子(zi)罐(guan)及(ji)其(qi)管(guan)道(dao)進(jin)行(xing)徹(che)底(di)滅(mie)菌(jun)。發(fa)酵(jiao)前(qian)期(qi)養(yang)分(fen)豐(feng)富(fu),容(rong)易(yi)染(ran)菌(jun),此(ci)時(shi)養(yang)分(fen)消(xiao)耗(hao)不(bu)多(duo),應(ying)將(jiang)發(fa)酵(jiao)液(ye)補(bu)足(zu)必(bi)要(yao)養(yang)分(fen)後(hou)迅(xun)速(su)滅(mie)菌(jun),並(bing)重(zhong)新(xin)接(jie)種(zhong)發(fa)酵(jiao)。發(fa)酵(jiao)中(zhong)期(qi)染(ran)菌(jun)不(bu)但(dan)嚴(yan)重(zhong)幹(gan)擾(rao)生(sheng)產(chan)菌(jun)株(zhu)的(de)代(dai)謝(xie),而(er)且(qie)會(hui)影(ying)響(xiang)產(chan)物(wu)的(de)生(sheng)成(cheng),甚(shen)至(zhi)使(shi)已(yi)形(xing)成(cheng)的(de)產(chan)物(wu)分(fen)解(jie)。
youyufajiaozhongqiyangfenyibeidaliangxiaohao,daixiechanwudeshengchengyoubushihenduo,wanjiuchulibijiaokunnan,kekaolvjiarushiliangdekangshengsuhuoshajunji。ruguoshifajiaohouqiranjun,cishichanwujileiyijiaoduo,tangdengyangfenyijiejinhaojin,ruoranjunbuyanzhong,kejixujinxingfajiao;若汙染嚴重,可提錢放罐。染菌程度越重,危害越大;染菌少,對發酵的影響就小。所以,實際生產中,應當根據汙染程度和發酵時期區別對待。
一、實驗器材與試劑
1.器材
高壓蒸汽滅菌鍋、超淨工作台、帶搖床的培養箱、顯微鏡、天平、三角瓶、試管、移液管、培養皿、 接種針、平板塗布器、酒精燈、載玻片
2.試劑
營養瓊脂、葡萄糖、磷酸二氫氨、七水合硫酸鎂、氯化鈉、磷酸氫二鉀、牛肉膏、蛋白腖、0.4%酚紅溶液、蒸餾水、番紅染液、香柏油、擦鏡液
3.培養基
(1)營養瓊脂培養基:直接稱量營養瓊脂粉4.5g,溶於100mL蒸餾水配製,pH 7.2,分裝到試管中,滅菌後擺成斜麵。
(2)種子培養基:葡萄糖0.5%、磷酸二氫氨0.1%、七水合硫酸鎂 0.02%、氯化鈉0.5%、磷酸氫二鉀0.1%
(3)葡萄糖酚紅肉湯培養基:牛肉膏0.3%、蛋白腖0.8%、葡萄糖 0.5%、氯化鈉0.5%、0.4% 酚紅溶液,pH 7.2
二、實驗方法
1.種子的擴大培養
①斜麵培養基的配製
配製營養瓊脂培養基,分裝,滅菌(121℃條件下滅菌 30min),倒斜麵。
②菌種的活化
⑴將大腸杆菌采用無菌操作的方法接種於斜麵上,37℃下培養18h;
⑵培養18h後,觀察菌落顏色是否一致,若均為黃色,挑取培養皿周邊的菌落進行無菌檢測;若顏色有黃有白,則兩種顏色的菌落均要進行無菌檢測。檢測方法常用染色鏡檢,若檢測後,沒有汙染,便可進行擴大培養;若檢測到雜菌,要重複上述步驟,直到無菌為止,否則,不能繼續下一步操作。
③擴大培養
在無菌條件下,從檢測後的活化培養基上挑取10個左右菌落,用接種針接種到擴大培養基(即種子培養基)中,於37℃下振蕩培16-18h,觀察菌落形態。然後配合顯微鏡形態觀察,根據結果來判斷能否進行下一步。
2.汙染的檢測和判別
①顯微鏡檢查
⑴取樣:用無菌操作方式取發酵液少許,塗布在載玻片上;
⑵製片、染色:自然風幹後,用番紅染液染色1-2min,水洗;
⑶幹燥後用油鏡下觀察。
②平板檢查
⑴配製營養瓊脂培養基,滅菌,倒平板;
⑵取少量待檢發酵液經稀釋 (大約10–6-10–7) 後塗布在營養瓊脂平板上,在37℃下培養24h;
⑶觀察菌落形態。
③肉湯培養檢查法(用於檢測培養基滅菌是否徹底)
將1ml待測液(滅菌處理後的種子培養基)接入葡萄糖酚紅肉湯培養基中,於37℃下培養24h,觀察培養基的狀態和顏色。
三、實驗結果
1.種子的擴大培養
guanchadaozaihuohuapeiyangjishangchangchudaliangjunluo,qiejunluoyansedanyi,junweidanhuangse。tiaoqubianyuanjunluojixingtaiyizhidejunluoshaoliang,zhizuozhuangpian,ransehouzaixianweijingxiaguancha,faxianduogeshiyezhongdouweiganjun,kechubudechuhuohuadejunzhongzhongmeiyouwuranzajun。tiaoqumeiyouwuranzajundejunluo,yongwujuncaozuojishujiezhong,jinxingkuodapeiyang。zaishiyitiaojianxiapeiyang18h後,得到了大腸杆菌的種子液,吸取該種子液在顯微鏡下觀察到有大量的大腸杆菌。
2.顯微鏡檢查
鏡jing檢jian時shi,多duo個ge視shi野ye中zhong均jun觀guan察cha到dao的de均jun為wei杆gan菌jun,呈cheng鏈lian狀zhuang或huo單dan個ge存cun在zai,沒mei有you觀guan察cha到dao球qiu菌jun或huo其qi它ta形xing態tai的de的de細xi菌jun,因yin此ci可ke初chu步bu認ren為wei該gai種zhong子zi液ye中zhong沒mei有you雜za菌jun汙wu染ran。
3.平板檢查
從營養瓊脂平板培養基上觀察到菌落的形態為圓形、邊緣整齊、表麵光滑、半透明或乳白色、菌落上有小的突起,這是典型的大腸杆菌菌落,沒有觀察到其它形態的菌落,因此可初步認為該種子液中沒有雜菌汙染。
4.肉湯檢測培養基滅菌是否徹底
葡(pu)萄(tao)糖(tang)酚(fen)紅(hong)肉(rou)湯(tang)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)有(you)酚(fen)紅(hong)染(ran)液(ye),酚(fen)紅(hong)在(zai)酸(suan)性(xing)環(huan)境(jing)中(zhong)呈(cheng)黃(huang)色(se),堿(jian)性(xing)環(huan)境(jing)中(zhong)呈(cheng)紅(hong)色(se)。肉(rou)湯(tang)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)接(jie)種(zhong)的(de)待(dai)測(ce)液(ye)若(ruo)有(you)菌(jun)體(ti)存(cun)在(zai),則(ze)菌(jun)體(ti)代(dai)謝(xie)會(hui)使(shi)培(pei)養(yang)基(ji)呈(cheng)酸(suan)性(xing),顯(xian)示(shi)黃(huang)色(se)。該(gai)肉(rou)湯(tang)培(pei)養(yang)基(ji)經(jing)培(pei)養(yang)後(hou),仍(reng)呈(cheng)現(xian)紅(hong)色(se),沒(mei)有(you)變(bian)為(wei)黃(huang)色(se),且(qie)澄(cheng)清(qing),未(wei)渾(hun)濁(zhuo),說(shuo)明(ming)待(dai)測(ce)液(ye)中(zhong)沒(mei)有(you)菌(jun)體(ti)存(cun)在(zai),,因(yin)此(ci),所(suo)測(ce)的(de)滅(mie)菌(jun)種(zhong)子(zi)培(pei)養(yang)基(ji)中(zhong)沒(mei)有(you)被(bei)菌(jun)體(ti)汙(wu)染(ran)。
四、實驗討論
1.zaizhongzidekuodapeiyangqianyaoduijunzhongjinxinghuohuapeiyangyihuodeyouhuoxingdezhongzi,ruojunzhongyihuohuazekeshenglvezheyibu。zhongzikuodapeiyangshi,ruguodiwenbaozangdejunzhongwuranlezajun,zeyingqiquhuoyongpingbanpeiyangjichunhuahouzaiyonglaihuohuahekuodapeiyang。
2.采用顯微鏡檢查法,如果從視野中發現有與目標菌株不同形態的菌體則可認為是汙染了雜菌,該法簡便、快速,能及時檢查出雜菌。但是也有其不足之處:①對含雜菌少的樣品不易得出正確的結論,故應多檢查幾個視野;②由於菌體較小,本身又處於非同步狀態,應注意不同生理狀態下目標菌與雜菌的區別,必要時可用革蘭染色、芽孢染色等輔助方法鑒別;③對固形物多的發酵液檢查較困難。
3.采用平板檢查法,若出現與目標菌株形態不一的菌落,就表明可能被雜菌汙染;若(ruo)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)確(que)證(zheng),可(ke)配(pei)合(he)顯(xian)微(wei)鏡(jing)形(xing)態(tai)觀(guan)察(cha),若(ruo)個(ge)體(ti)形(xing)態(tai)與(yu)菌(jun)落(luo)形(xing)態(tai)都(dou)與(yu)目(mu)標(biao)菌(jun)相(xiang)異(yi),則(ze)可(ke)確(que)認(ren)汙(wu)染(ran)了(le)雜(za)菌(jun)。此(ci)法(fa)適(shi)於(yu)固(gu)形(xing)物(wu)較(jiao)多(duo)的(de)發(fa)酵(jiao)液(ye)檢(jian)測(ce),形(xing)象(xiang)直(zhi)觀(guan),肉(rou)眼(yan)可(ke)辨(bian),不(bu)需(xu)儀(yi)器(qi)。但(dan)需(xu)嚴(yan)格(ge)執(zhi)行(xing)無(wu)菌(jun)操(cao)作(zuo)技(ji)術(shu),所(suo)需(xu)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang),而(er)且(qie)無(wu)法(fa)區(qu)分(fen)形(xing)態(tai)與(yu)目(mu)標(biao)菌(jun)相(xiang)似(si)的(de)雜(za)菌(jun)。在(zai)汙(wu)染(ran)初(chu)期(qi),目(mu)標(biao)菌(jun)占(zhan)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen),汙(wu)染(ran)菌(jun)數(shu)量(liang)很(hen)少(shao),所(suo)以(yi)要(yao)做(zuo)比(bi)較(jiao)多(duo)的(de)平(ping)行(xing)試(shi)驗(yan)才(cai)能(neng)檢(jian)出(chu)汙(wu)染(ran)菌(jun)。
4.肉湯培養檢查法隻能用來檢測培養基的滅菌是否徹底,不適用於發酵液的檢查。
5.可以用發酵參數判斷法來檢測是否有雜菌汙染。即在發酵過程中,以發酵時間為橫坐標,以溶解氧或排氣中二氧化碳含量或發酵液的pH為(wei)縱(zong)坐(zuo)標(biao),作(zuo)曲(qu)線(xian),若(ruo)在(zai)工(gong)藝(yi)不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)這(zhe)些(xie)特(te)征(zheng)性(xing)曲(qu)線(xian)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),則(ze)很(hen)可(ke)能(neng)是(shi)汙(wu)染(ran)了(le)雜(za)菌(jun)。但(dan)是(shi),發(fa)酵(jiao)參(can)數(shu)判(pan)斷(duan)法(fa)很(hen)難(nan)檢(jian)查(zha)出(chu)早(zao)期(qi)的(de)汙(wu)染(ran)菌(jun)。
五、結論
了(le)解(jie)了(le)種(zhong)子(zi)製(zhi)備(bei)的(de)方(fang)法(fa)和(he)發(fa)酵(jiao)汙(wu)染(ran)的(de)危(wei)害(hai),知(zhi)道(dao)染(ran)菌(jun)不(bu)僅(jin)浪(lang)費(fei)大(da)量(liang)原(yuan)材(cai)料(liao),造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)的(de)經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi),而(er)且(qie)汙(wu)染(ran)了(le)環(huan)境(jing),所(suo)以(yi),在(zai)種(zhong)子(zi)活(huo)化(hua)培(pei)養(yang)和(he)擴(kuo)大(da)培(pei)養(yang)中(zhong)每(mei)一(yi)步(bu)均(jun)需(xu)進(jin)行(xing)無(wu)雜(za)菌(jun)檢(jian)查(zha)。顯(xian)微(wei)鏡(jing)直(zhi)接(jie)檢(jian)查(zha)法(fa)和(he)平(ping)板(ban)間(jian)接(jie)檢(jian)查(zha)法(fa)都(dou)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)檢(jian)測(ce)雜(za)菌(jun)汙(wu)染(ran),方(fang)法(fa)較(jiao)為(wei)簡(jian)便(bian)、形象直觀,但是,若要進行更準確的檢測,最好再做較多的平行實驗。肉湯培養檢查法是用於檢測培養基滅菌是否徹底的有效方法。

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