紫外线诱变育种

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紫外诱变技术实验报告

紫外诱变技术实验报告

一、实验目的1. 掌握紫外诱变技术的原理和方法。

2. 了解紫外诱变在微生物育种中的应用。

3. 通过实验,筛选出具有较高产酶能力的突变菌株。

二、实验原理紫外诱变技术是利用紫外线照射微生物,使微生物DNA发生突变,从而获得具有优良性状的菌株。

紫外线照射能导致DNA分子中碱基对的改变、缺失或插入,进而影响基因的表达,产生新的遗传性状。

三、实验材料1. 菌种:产淀粉酶枯草芽孢杆菌。

2. 器材:紫外线照射装置、超净工作台、电磁力搅拌器、低速离心机、培养皿、涂布器、10mL离心管、(1、5、10mL)吸管、250mL三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球。

3. 培养基和试剂:无菌水、75%酒精、0.5%碘液、碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200mL、可溶性淀粉2g、牛肉膏1g。

四、实验方法1. 菌种活化:将产淀粉酶枯草芽孢杆菌接种于牛肉膏蛋白胨培养基中,37℃培养24小时,得到活化菌种。

2. 菌悬液制备:将活化菌种接种于牛肉膏蛋白胨液体培养基中,37℃、180r/min 振荡培养3小时,制成菌悬液。

3. 紫外诱变:将菌悬液置于紫外照射装置下,距离20~30cm,照射时间分别为1、2、3分钟,设置对照组(未照射)。

4. 细菌复苏:将照射后的菌悬液涂布于牛肉膏蛋白胨培养基平板上,37℃培养24小时,观察菌落生长情况。

5. 初筛:挑选生长速度较快、菌落形态异常的菌落,进行进一步的淀粉酶活性测定。

6. 淀粉酶活性测定:将挑选的突变菌株接种于可溶性淀粉培养基中,37℃培养24小时,用碘液检测淀粉酶活性。

7. 验证与保存:对具有较高淀粉酶活性的突变菌株进行验证,并保存于甘油管中。

五、实验结果1. 紫外线照射时间对菌落生长的影响:照射1分钟时,菌落生长速度明显降低;照射2分钟时,菌落生长速度有所下降;照射3分钟时,菌落生长速度明显下降。

2. 淀粉酶活性测定结果:经过筛选,发现突变菌株A的淀粉酶活性最高,为对照组的1.5倍。

诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤

诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤

诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII诱变育种的一般步骤:1.首先是天然菌种的选育:调查研究及查阅充分的资料↓设计实验方案↓确定采集样品的生态环境采样↓确定特定的增殖条件增殖培养确定特殊的选择培养基及可能的定性或半定量快速检出法平板分离↓原种斜面↓确定发酵培养基础条件筛选↓初筛(1株1瓶)↓复筛(1株3~5瓶)↓结合初步工艺条件摸索再复筛(1株3~5瓶)↓3~5株↓单株纯种分离生产性能试验→毒性试验菌种鉴定2.诱变菌种:出发菌株----菌种纯化(出发菌株性能测定)----制备斜面孢子----制备单孢子悬液(悬液进行活菌计数)----诱变剂处理(存活菌数的测定并计算存活率)----平板分离(测定变异率)----挑取变异菌落并移植至斜面上----初筛(初筛数据分析,生产性状的粗测)----斜面传代----复筛(复筛数据分析,精确测定生产性状)----变异菌株(菌株参数分析)----小型或中型投产试验----大型投产试验。

诱变育种应把握的主要原则有以下几点:1)选择简便有效的诱变剂。

在选用理化因素作诱变剂时,在同样效果下,应选用最简便的因素;在同样简便的条件下,应选用最高效的因素。

2)挑选优良的出发菌株。

最好采用生产上已发生自变的菌株,选用对诱变剂敏感的菌株,选取有利于进一步研究或应用性状的菌株。

4)处理单细胞或孢子悬液。

单细胞悬液应均匀而分散,孢子、芽孢等应稍加萌发。

5)选用合适的诱变剂量。

一般正变较多出现在低剂量中,负变较多地出现在高剂量中。

6)选用高效的筛选方法。

紫外线诱变育种:紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯,波长为253-265nm.灯与处理物的距离为30cm,照射时间依菌种而异,一般为几秒至几十分钟。

一般我们常以细胞的死亡率表示,希望照射的剂量死亡率控制在70~80%为宜。

被照射的菌悬液细胞数,细菌为106个/ml左右,霉菌孢子和酵母细胞为106~107个 /ml。

实验三 紫外线的诱变育种

实验三   紫外线的诱变育种

实验三紫外线的诱变育种(学时:4)一、目的要求通过实验,观察紫外线对枯草芽孢杆菌的诱变效应,并学习物理因素诱变育种的方法。

二、基本原理紫外线对微生物有诱变作用,主要引起的是DNA分子结构发生改变(同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体),从而引起菌体遗传性变异。

三、菌种与仪器菌种:枯草芽孢杆菌;仪器:血球计数板,显微镜,紫外线灯(15W),电磁搅拌器,离心机四、操作步骤1.菌悬液的制备A、取培养48小时的枯草芽孢杆菌的斜面4—5支,用无菌生理盐水将菌苔洗下,并倒入盛有玻璃珠的小三角烧瓶中,振荡30分钟,以打碎菌块。

B、将上述菌液离心(3000r/min,离心15分钟),弃去上清液,将菌体用无菌生理盐水洗涤2—3次,最后制成菌悬液。

C、用显微镜直接计数法计数,调整细胞浓度为每毫升108个。

2.平板制作将淀粉琼脂培养基溶化后,冷至55℃左右时倒平板,凝固后待用。

3.紫外线处理A、将紫外线灯开关打开预热约20分钟。

B、取直径9cm无菌平皿2套,分别加入上述菌悬液5ml,并放入无菌搅拌棒于平皿中。

C、将盛有菌悬液的2平皿置于磁力搅拌器上,在距离为30cm,功率为15W的紫外线灯下分别搅拌照射1分钟及3分钟。

4.稀释在红灯下,将上述经诱变处理的菌悬液以10倍稀释法稀释成10-1-10-6(具体可按估计的存活率进行稀释)。

5.涂平板取10-4、10-5、10-6三个稀释度涂平板,每个稀释度涂平板3只,每只平板加稀释菌液0.1ml,用无菌玻璃刮棒涂匀。

以同样操作,取未经紫外线处理的菌稀释液涂平板作对照。

6.培养将上述涂匀的平板,用黑布(或黑纸)包好,置37℃培养48小时。

注意每个平皿背面要标明处理时间和稀释度。

7.计数将培养48小时后的平板取出进行细菌计数,根据对照平板上菌落数,计算出每毫升菌液中的活菌数。

同样计算出紫外线处理1分钟、3分钟后的存活细胞数及其致死率。

8.观察诱变效应将细胞计数后的平板,分别向菌落数在5—6个左右的平板内加碘液数滴,在菌落周围将出现透明圈。

紫外线育种的原理

紫外线育种的原理

紫外线育种的原理
紫外线育种是指利用紫外线辐射对生物进行基因突变的一种育种方法。

其原理主要包括以下几个方面:
1. DNA损伤和突变:紫外线的能量较高,能够直接与DNA分子发生物理化学反应,如光化学反应和电化学反应。

紫外线辐射能够引发DNA中的嘌呤-嘧啶碱基二聚体的形成,导致DNA链的断裂和碱基的损害。

此外,紫外线还能够引发DNA链中嘌呤碱基的氧化和单碱基突变。

这些DNA的损伤和突变最终会导致基因组的变异和多样性的产生。

2. 后期修复和突变选择:在紫外线照射后,生物体会通过DNA修复机制对DNA 的损伤进行修复。

然而,修复过程可能会引发一些错误,进一步导致DNA序列的变异和突变。

这些突变可能会对生物体的性状产生影响。

在育种过程中,通常会筛选出带有有利基因型突变的个体,通过选择和繁殖这些突变体,从而获得具有所需性状的后代。

3. 增加基因组的多样性:紫外线辐射能够引发大量的基因组突变,包括点突变、小片段的缺失、插入或倒位等。

这些基因组的变异能够增加生物体基因组的多样性,为潜在的有益性状的出现提供可能。

总的来说,紫外线育种利用紫外线辐射引发生物DNA的突变和损伤,进而产生基因组的多样性,通过选择和繁育有利性状的突变体来实现育种目标。

实验三 紫外线的诱变育种

实验三   紫外线的诱变育种

实验三紫外线的诱变育种(学时:4)一、目的要求通过实验,观察紫外线对枯草芽孢杆菌的诱变效应,并学习物理因素诱变育种的方法。

二、基本原理紫外线对微生物有诱变作用,主要引起的是DNA分子结构发生改变(同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体),从而引起菌体遗传性变异。

三、菌种与仪器菌种:枯草芽孢杆菌;仪器:血球计数板,显微镜,紫外线灯(15W),电磁搅拌器,离心机四、操作步骤1.菌悬液的制备A、取培养48小时的枯草芽孢杆菌的斜面4—5支,用无菌生理盐水将菌苔洗下,并倒入盛有玻璃珠的小三角烧瓶中,振荡30分钟,以打碎菌块。

B、将上述菌液离心(3000r/min,离心15分钟),弃去上清液,将菌体用无菌生理盐水洗涤2—3次,最后制成菌悬液。

C、用显微镜直接计数法计数,调整细胞浓度为每毫升108个。

2.平板制作将淀粉琼脂培养基溶化后,冷至55℃左右时倒平板,凝固后待用。

3.紫外线处理A、将紫外线灯开关打开预热约20分钟。

B、取直径9cm无菌平皿2套,分别加入上述菌悬液5ml,并放入无菌搅拌棒于平皿中。

C、将盛有菌悬液的2平皿置于磁力搅拌器上,在距离为30cm,功率为15W的紫外线灯下分别搅拌照射1分钟及3分钟。

4.稀释在红灯下,将上述经诱变处理的菌悬液以10倍稀释法稀释成10-1-10-6(具体可按估计的存活率进行稀释)。

5.涂平板取10-4、10-5、10-6三个稀释度涂平板,每个稀释度涂平板3只,每只平板加稀释菌液0.1ml,用无菌玻璃刮棒涂匀。

以同样操作,取未经紫外线处理的菌稀释液涂平板作对照。

6.培养将上述涂匀的平板,用黑布(或黑纸)包好,置37℃培养48小时。

注意每个平皿背面要标明处理时间和稀释度。

7.计数将培养48小时后的平板取出进行细菌计数,根据对照平板上菌落数,计算出每毫升菌液中的活菌数。

同样计算出紫外线处理1分钟、3分钟后的存活细胞数及其致死率。

8.观察诱变效应将细胞计数后的平板,分别向菌落数在5—6个左右的平板内加碘液数滴,在菌落周围将出现透明圈。

紫外线诱变育种高产纤维素菌实验方案

紫外线诱变育种高产纤维素菌实验方案

紫外线诱变育种高产纤维素菌实验方案诱变方案:纤维素酶活力较高菌株→紫外线诱变→初筛→复筛→稳定性试验.实验目的:对有一定能力产纤维素酶的菌种进行紫外线诱变,诱变出高产纤维素酶的菌种。

实验原理:紫外线诱变处理的有效波长为200~300×10nm,最适为254nm(此为核酸的吸收高峰)。

DNA和RNA的嘌呤和嘧啶吸收紫外光后,DNA分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接,二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响DNA的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,即是所谓的诱变。

材料和器皿:(1)菌种:木霉单孢子(2)培养基:牛肉膏蛋白胨培养基(液体和固体),生理盐水。

(3)器皿:无菌培养皿,无菌试管,无菌移液管(5ml,1ml),150ml三角瓶(内装有玻璃珠),无菌离心管等。

(4)仪器:紫外灯(装在无菌操作箱内),磁力搅拌器等。

实验步骤:紫外线诱变育种单孢子悬液制备:用生理盐水洗下出发菌株的斜面孢子摇床上震荡分散30min,4 层无菌擦镜纸过滤,制备单孢子悬液。

稀释对照菌液(未照射菌液)将未经照射的菌液稀释成10-1~10-6,然后从10-5,10-6两管中各吸取0.1ml菌液于牛肉膏蛋白胨平板上(每个稀释度做三个皿),用无菌涂布棒土布均匀后,倒置于32度条件下培养过夜,第二天取出,计算菌落数,将记得的结果记录于表格中。

UV 诱变:取单孢子悬液5mL 于直径9cm 的培养皿内,同时放入无菌搅拌子,在磁力搅拌器.....的搅拌下置于15W 紫外线灭菌灯下30cm 处分别处理0s.30s、1min、2min、3min、5min、7min、9min、11min。

在红灯下稀释适当倍数,0.1mL 涂PDA 平板,30℃避光培养过夜。

诱变致死率检测:分别取等量的不同诱变时间的菌液和未诱变菌液涂布于PDA 平板,30℃培养72h。

诱变育种原理

诱变育种原理

诱变育种原理
诱变育种原理是指通过人为方式诱发植物或动物的遗传变异,从而产生新的有用基因型和表现型,并将其用于育种改良中的方法。

具体而言,诱变育种原理包括以下几个方面:
1. 辐射诱变:通过辐射(如X射线、γ射线、紫外线等)照射
种子、芽或花粉等植物生殖细胞,使其DNA发生突变。

这些
突变可导致不同表型的出现,包括形态、结构、生理和生化性状等方面的变异。

2. 化学诱变:利用化学物质(如乙烯甲烷、二甲基亚砜、硝酸、硝基尿素等)处理植物,诱发DNA发生突变。

这些化学物质
可干扰 DNA复制和修复过程,导致基因改变。

3. 同源及异源杂交:通过同种植物(同源杂交)或不同种植物(异源杂交)进行杂交,使杂交后代获得来自不同亲本的遗传信息。

异源杂交还可以增加种间杂种的遗传多样性,有利于新品种的选育。

4. 基因工程:利用分子生物学和遗传工程技术,将外源基因导入目标物种或个体中,以实现特定基因型和表现型的引入或改变。

这项技术广泛应用于农业、医学、工业等领域。

诱变育种原理通过引入新的遗传变异,扩大了基因库和表型空间,为育种改良提供了更多的选择。

通过筛选和选择,可以获得更有利于人类需求的植物和动物品种,提高农作物产量、产品质量和抗逆性,推动农业的可持续发展。

2微生物的诱变育种

2微生物的诱变育种

微生物的诱变育种一、教学目标及基本要求:1. 理解诱变剂对微生物的杀菌和诱变双重生物学效应;2. 学习紫外线诱变的方法和测定诱变剂最适剂量的方法。

二、实验原理紫外线的生物学效应主要是它能引起DNA结构的变化而造成的。

紫外线具有杀菌和诱变双重生物学效应,随着紫外线照射时间的增加,杀菌率和突变率随之提高。

但当照射时间延长到某一程度时,继续延长照射时间,其杀菌率虽然增加,突变率却下降。

紫外线的强度单位(剂量)为尔格/mm2,由于测定困难,在实际诱变育种中,常用紫外线照射时间或细胞的死亡率表示相对剂量,其中以细胞死亡率表示具有实际意义。

本实验以枯草芽孢杆菌为出发菌株,以营养缺陷的突变作为诱变效应的指标,测定紫外线诱变剂的最适剂量。

以照射时间为横坐标,以细胞存活率或死亡率和突变率为纵坐标作图,突变率最高值相对应的照射时间即为最适剂量。

三、实验材料1. 菌种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)2. 培养基肉汤培养基(附录Ⅱ-1.1),细菌基本培养基(附录Ⅱ-1.9)3. 其它生理盐水,诱变箱,磁力搅拌器,涂布棒,离心管,离心机,培养皿等。

四、方法与步骤1. 菌体的培养取斜面菌种1环,接种于盛有20ml肉汤培养基的250ml三角瓶中,37℃振荡培养(120r/min)16~18h。

取1ml培养液转接于另一只盛有20ml肉汤培养基的250ml三角瓶中,37℃振荡培养(120r/min)6~8h。

2. 细胞悬浮液的制备取10ml培养液,3500/min离心10min,收集菌体,沉淀用10ml 生理盐水洗涤离心2次,之后将菌体充分悬浮于12ml生理盐水中。

3. 活菌计数法测定细胞悬浮液的浓度取1ml细胞悬浮液,逐步稀释为10-1、10-2、10-3……。

取最后3个稀释度的菌液各1ml,置于无菌空平皿中,然后倾注15ml融化并冷却至45~50℃的肉汤固体培养基,轻轻充分混匀,凝固后于37℃倒置培养1~2天,计数每皿的菌落数(每个稀释度作三个平行)。

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紫外线诱变选育α-淀粉高产菌株一、实验目的1.学习菌种的物理因素诱变育种基本技术。

2.通过诱变技术筛选出高产ɑ-淀粉酶的菌株。

二、实验原理紫外线是一种最常用有效的物理诱变因素,其诱变效应主要是由于它引起DNA结构的改变而形成突变型。

紫外线诱变,一般采用15W或30W紫外线灯,照射距离为20-30cm,照射时间依菌种而异,一般为1-3min,死亡率控制在50%-80%为宜。

被照射处理的细胞,必须呈均匀分散的单细胞悬浮液状态,以利于均匀接触诱变剂,并可减少不纯种的出现。

同时,对于细菌细胞的生理状态则要求培养至对数期为最好。

本实验以紫外线处理产淀粉酶的枯草杆菌,通过透明圈法初筛,选择淀粉酶活力高的生产菌株。

三、实验材料1.菌种产淀粉酶枯草芽孢杆菌2.器材装有15W或30W紫外灯的超净工作台、电磁力搅拌器(含转子)、低速离心机、培养皿、涂布器、10m L离心管、(1、5、10m L)吸管、250m L三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球3.培养基和试剂①无菌水、75%酒精②0.5%碘液碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200m L,先将碘化钾溶解在少量水中,再将碘片溶解在碘化钾溶液中,待碘片全部溶解后,加足水即可。

③选择培养基可溶性淀粉2g,牛肉膏1g,N a C l0.5g,琼脂2g,蒸馏水100m L,p H6.8~7.0,121℃灭菌20m i n。

④肉汤培养基牛肉膏0.5g,蛋白胨1g,N a C l0.5g,蒸馏水100m L,p H7.2~7.4,121℃灭菌20m i n。

四、实验步骤1.菌体培养取枯草芽孢杆菌一环接种于盛有20m L肉汤培养基的250m L三角瓶中,于37℃振荡培养12h,即为对数期的菌种。

2.菌悬液的制备取5m L发酵液于10m L离心管中,以3000r/m i n离心10m i n,弃去上清液。

加入无菌水9m L,振荡洗涤,离心10m i n,弃去上清液。

加入无菌水9m L,振荡均匀。

3.诱变处理将菌悬液倾于无菌培养皿中(内放一个磁力搅拌棒),置电磁力搅拌器上于超净工作台紫外灯下(距离30c m)照射0.5-1m i n。

4.取0.1-0.2m L诱变后菌悬液于选择培养基平板上,用涂布器涂匀。

置37℃暗箱培养48h。

5.在长出菌落的周围滴加碘液,观察并测定透明圈直径(C)和菌落直径(H),挑选C/H值最大者接入斜面保藏。

五、注意事项1.紫外线对人体的细胞,尤其是人的眼睛和皮肤有伤害,长时间与紫外线接触会造成灼伤。

故操作时要戴防护眼镜,操作尽量控制在防护罩内。

2.空气在紫外灯照射下,会产生臭氧,臭氧也有杀菌作用。

臭氧过高,会引起人不舒服,同时也会影响菌体的成活率。

臭氧在空气中的含量不能超过0.1%-1%。

六、结果与讨论1.利用紫外诱变育种,应注意哪些因素?2.为什么诱变育种后要挑选C/H值最大者接入斜面保藏?紫外线诱变处理的有效波长为200~300×10nm,最适为254nm(此为核酸的吸收高峰)。

dna和rna的嘌呤和嘧啶吸收紫外光后,dna分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接,二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响dna的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,即是所谓的诱变。

诱变在暗箱中进行。

先将一定数量的种子用紫外线照射一段时间,然后再将种子培育出来,观察种子生长状况,发现产生了需要的性状后将该植株保留。

注意:前期进行诱变的种子数量一定要多,因为种子发生突变的概率很小。

发酵工业是利用某种特定的微生物在一定的环境中进行新陈代谢,从而获得某种产品。

现代发酵工业要求纯种培养,不仅斜面、种子和培养基以及发酵罐、管道等须经严格灭菌除去各种杂菌,而且在需氧发酵中通入的空气也需经过除菌处理。

只有这样,才能确保生产不受杂菌污染,从而保证生产菌的旺盛生长。

染菌的结果,轻者影响产量或产品质量,重者导致倒罐,甚至停产。

工业发酵中污染杂菌造成的损失是十分惊人的,所以必须认真对待除菌。

发酵时感染杂菌,可引起下列后果:1) 产生菌和杂菌同时在培养基中生长,结果丧失了生产能力;2) 在连续发酵过程中,杂菌的生长速度有时会比产生菌生长得更快,结果使发酵罐中以杂菌为主了;3) 杂菌会污染最终产品,如生产单细胞蛋白时,从发酵液中分离出的细胞夹杂有杂菌;4) 杂菌所产生的物质,使目的产物的提取发生困难;5) 杂菌降解了所需要的产物;6) 发酵时如污染噬菌体,可使产生菌发生溶菌现象。

二染菌的检查、原因分析和防治措施1 染菌的检查与判断1) 显微镜检查:通常用革兰氏染色法。

先用低倍镜观察生产菌的特征,然后再用高倍镜观察是否有杂菌存在。

根据生产均与杂菌的特征区别,判断是否染菌。

必要时,可进行芽孢染色和鞭毛染色。

2) 平板划线培养或斜面培养检查法3) 肉汤培养检查法:此法常用于检查培养基和无菌空气是否带菌,也可用于噬菌体检查,此时使用生产菌作为指示菌。

此外,还可以从发酵过程的异常现象来判断是否染菌,如溶解氧、pH值、排气中CO2含量和菌体酶活力等变化来判断。

2 发酵染菌率和染菌原因分析发酵染菌率:指一年内发酵染菌的批数与总投料发酵批数之比。

发酵染菌率是在发酵罐中发生的染菌率,种子罐培养时发生的染菌若不接入发酵罐、不导致发酵染菌的不在计算之列。

由于各种发酵的菌种、培养基、产品性质、发酵周期、生产环境条件、设备和管理技术水平等不同,染菌率有很大差别。

3 杂菌污染途径及预防杂菌污染途径及预防1) 种子带菌。

原因主要有:培养基及用具灭菌不彻底;菌种在移接过程中受污染;菌种在培养或保藏过程中受污染等。

2) 无菌空气带菌。

杜绝无菌空气带菌,必须从空气净化流程和设备的设计、过滤介质的选用和装填、过滤介质的灭菌和管理等方面完善空气净化系统。

3) 培养基和设备灭菌不彻底导致染菌。

原因主要有:原料性状影响灭菌效果;实罐灭菌时未能充分排出罐内空气;培养基连续灭菌时,蒸汽压力波动大,培养基未达到灭菌温度,导致灭菌不彻底而污染;设备、管道存在“死角”。

4) 设备渗漏引起染菌。

发酵设备、管道、阀门、的长期使用,由于腐蚀、磨擦和振动等原因,往往造成渗漏。

5) 操作失误和技术管理不善也会引起染菌。

如移种时或发酵过程罐内压力跌零,使外界空气进入而染菌;泡沫顶盖而造成污染;压缩空气压力突然下降,使发酵液倒流入空气过滤器而造成污染等等。

对噬菌体的防治措施1) 定期检查噬菌体并采取有效措施消灭噬菌体。

当发酵生产中已经发现了噬菌体的危害后,应立即在车间的各个工段及发酵罐的空气过滤系统、发酵液和排气口、污水排放处以及车间周围的环境中进行取样检测,从中找出噬菌体较集中的地方继而采取相应的措施。

如对种子室和摇床间可采用甲醛熏蒸及紫外线处理的方法消灭噬菌体和杂菌。

对常用器皿及发酵罐体表面,可采用新洁而灭及石炭酸溶液喷雾或擦洗。

发酵系统则可采取改进空气过滤装置和蒸汽灭菌的方法。

2) 检查生产系统,消除各种不安全因素。

在发酵生产中,当连续发生噬菌体污染后,往往在空气过滤装置及发酵罐底部、内壁、夹层以及管道和阀门接口等处容易存在蒸汽不能直接进入灭菌的死角,必须及早查出隐患,定期更换空气过滤器中过滤材料并改进工艺和设备,杜绝发酵液中的活菌和可能存在的噬菌体向周围的环境排放,彻底消除各种不安全因素,保证生产的正常进行。

3) 选育抗噬菌体菌株和轮换使用生产菌株。

选育抗噬菌体菌株是一种有效的手段,所获得的抗性菌株既要有较全面的抗性,并能保持原有的生产能力。

对有的菌种在选育中很难做到既有抗性又能保持原有的生产能力。

在可能情况下,针对噬菌体对侵染寄主具有专一性的特点,采用轮换使用生产菌株的方法,也可防止噬菌体的蔓延和危害,使生产得以正常进行。

4) 应急的挽救措施。

在发酵生产中发现了噬菌体污染时,首先必须取样检查,并根据各种异常现象作出正确的判断,尽可能快地采取相应的挽救措施。

常用的应急方法有以下几种:①加入少量药物用以阻止噬菌体吸附或抑制噬菌体蛋白质的合成及增殖。

前者多系螯合剂如草酸及柠檬酸等;后者是一些抗生素,仅适用于耐药的生产菌株,由于成本较高,无法在较大的发酵罐中使用。

②当生产进行中污染了噬菌体时,可补入适量的新鲜发酵培养基或促使菌种生长的生长因子(如玉米浆、酵母膏等),有利于菌种生长,抑制噬菌体的增殖,使发酵得以顺利进行。

③大量补接种子液或重新接种抗性菌种培养液,以便继续发酵制终点,防止倒灌,尽可能地减少因噬菌体污染所造成的损失。

在补种之前也可对已感染了噬菌体的的发酵液低温灭菌。

第十一章工业发酵染菌的防治第一节发酵染菌的危害发酵染菌能给生产带来严重危害,防止杂菌污染是任何发酵工厂的一项重要工作内容。

尤其是无菌程度要求高的液体深层发酵,污染防止工作的重要性更为突出。

所谓“杂菌”,是指在发酵培养中侵入了有碍生产的其他微生物。

几乎所有的发酵工业,都有可能遭受杂菌的污染。

染菌的结果,轻者影响产量或产品质量,重者可能导致倒罐,甚至停产。

一,染菌对不同品种发酵的影响青霉素疫苗柠檬酸谷氨酸肌苷、肌苷酸酶制剂二,不同种类的杂菌对发酵的影响青霉素发酵:污染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害大链霉素发酵:污染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危害大四环素发酵:污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌的危害较大柠檬酸发酵:最怕污染青霉菌肌苷、肌苷酸发酵:污染芽孢杆菌的危害最大谷氨酸发酵:最怕污染噬菌体高温淀粉酶发酵:污染芽孢杆菌和噬菌体的危害较大三,不同染菌时间对发酵的影响1,种子培养期染菌菌体浓度低、培养基营养丰富2,发酵前期染菌杂菌与生产菌争夺营养成分,干扰生产菌的繁殖和产物的形成3,发酵中期染菌严重干扰生产菌的繁殖和产物的生成4,发酵后期染菌如杂菌量不大,可继续发酵。

如污染严重,可采取措施提前放罐四,不同染菌途径对发酵的影响种子带菌:种子带菌可使发酵染菌具有延续性空气带菌:空气带菌也使发酵染菌具有延续性,导致染菌范围扩大至所有发酵罐培养基或设备灭菌不彻底:一般为孤立事件,不具有延续性设备渗漏:这种途径造成染菌的危害性较大五,染菌对产物提取和产品质量的影响1,对过滤的影响发酵液的粘度加大;菌体大多自溶;由于发酵不彻底,基质的残留浓度加度。

造成过滤时间拉长,影响设备的周转使用,破坏生产平衡;大幅度降低过滤收率。

2,对提取的影响(1)有机溶剂萃取工艺:染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白质,易发生乳化,使水相和溶剂相难以分开(2)离子交换工艺:杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附,大大降低离子交换树脂的交换量3,对产品质量的影响(1)对内在质量的影响:染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。

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