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1、第七章染菌对发酵的影响和控制第1页，本讲稿共57页什么是染菌？什么是染菌？发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌发酵过程中除了生产菌以外，还有其它菌生长繁殖。生长繁殖。第2页，本讲稿共57页发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发酵发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是发酵工业的致命伤。工业的致命伤。l造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大损造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨大损失失l扰乱生产秩序，破坏生产计划。扰乱生产秩序，破坏生产计划。l遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往会影遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往往会影响人们的情绪和生产积极性。响人们的情绪和生产积极性。l影响产品外观及内
2、在质量影响产品外观及内在质量第3页，本讲稿共57页（一）染菌对发酵的影响（一）染菌对发酵的影响生产不同的品种，可污染不同种类和性质的微生生产不同的品种，可污染不同种类和性质的微生物。物。不同污染时间，不同污染途径，污染不同菌量，不同污染时间，不同污染途径，污染不同菌量，不同培养基和培养条件又可产生不同后果。不同培养基和培养条件又可产生不同后果。第4页，本讲稿共57页1 1、发酵染菌对不同品种的影响、发酵染菌对不同品种的影响放线菌由于生长的最适放线菌由于生长的最适pHpH为为7 7左右，因此染细菌为左右，因此染细菌为多，而霉菌生长多，而霉菌生长pHpH为为5 5左右，因此染酵母菌为多。左右，因此
3、染酵母菌为多。青霉素发酵染菌青霉素发酵染菌，绝大多数杂菌都能直接产生青霉，绝大多数杂菌都能直接产生青霉素酶，而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青素酶，而另一些杂菌则可被青霉素诱导而产生青霉素酶。不论在发酵前期、中期或后期，染有能霉素酶。不论在发酵前期、中期或后期，染有能产生青霉素酶的杂菌，都能使青霉素迅速破坏。产生青霉素酶的杂菌，都能使青霉素迅速破坏。不同菌不同产品第5页，本讲稿共57页链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象等虽不象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造成不同青霉素发酵染菌那样一无所得，但也会造成不同程度的危害。如杂菌大量消耗营养，干扰生产菌程度
4、的危害。如杂菌大量消耗营养，干扰生产菌的正常代谢；改变的正常代谢；改变pHpH，降低产量。，降低产量。灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉等抗生素抑制霉菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。菌，对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。不不同同产产品品第6页，本讲稿共57页疫苗生产疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层培危害很大。现在疫苗多采用深层培养，这是一类不加提纯而直接使用的产品，养，这是一类不加提纯而直接使用的产品，在其深层培养过程中，一旦污染杂菌，不在其深层培养过程中，一旦污染杂菌，不论死菌、活菌或内外毒素，都应全部废弃。论死菌、活菌或内外毒素，都应全部废弃。因此，发
5、酵罐容积越大，污染杂菌后的损因此，发酵罐容积越大，污染杂菌后的损失也越大。失也越大。不不同同产产品品第7页，本讲稿共57页2 2、污染不同种类和性质的微生物的影响、污染不同种类和性质的微生物的影响（1 1）污染噬菌体）污染噬菌体 噬菌体的感染力很强，传播蔓延迅速，也噬菌体的感染力很强，传播蔓延迅速，也较难防治，故危害极大。污染噬菌体后，可较难防治，故危害极大。污染噬菌体后，可使发酵产量大幅度下降，严重的造成断种，使发酵产量大幅度下降，严重的造成断种，被迫停产。被迫停产。第8页，本讲稿共57页（2 2）污染其它杂菌）污染其它杂菌 有些杂菌会使生产菌有些杂菌会使生产菌自溶自溶产生大量泡沫，即产生大
6、量泡沫，即使添加消泡剂也无法控制逃液，影响发酵过程的通使添加消泡剂也无法控制逃液，影响发酵过程的通气搅拌。气搅拌。有的杂菌会使发酵液发臭、发酸，致使有的杂菌会使发酵液发臭、发酸，致使pHpH下降下降，使不耐酸的产品破坏。使不耐酸的产品破坏。特别是染芽孢杆菌，由于特别是染芽孢杆菌，由于芽孢耐热，不易杀死，往往一次染菌后会反复染芽孢耐热，不易杀死，往往一次染菌后会反复染菌。菌。第9页，本讲稿共57页3 3、不同时间染菌对发酵的影响、不同时间染菌对发酵的影响污染时间是指用无菌检测方法确定的受污染时污染时间是指用无菌检测方法确定的受污染时间，不是杂菌窜入培养液的时间。间，不是杂菌窜入培养液的时间。杂菌
7、进入培养液后，需有足够的生长、繁殖的杂菌进入培养液后，需有足够的生长、繁殖的时间才能显现出来，显现的时间又与污染菌量时间才能显现出来，显现的时间又与污染菌量有关。污染的菌量多，显现染菌所需的时间就有关。污染的菌量多，显现染菌所需的时间就短，污染菌量少，显现染菌的时间就长。短，污染菌量少，显现染菌的时间就长。第10页，本讲稿共57页（1 1）种子培养期染菌）种子培养期染菌由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，由于接种量较小，生产菌生长一开始不占优势，而且培养液中几乎没有抗生素（产物）或只有很而且培养液中几乎没有抗生素（产物）或只有很少抗生素（产物）。因而它防御杂菌能力低，容少抗生素（产物）。
8、因而它防御杂菌能力低，容易污染杂菌。如在此阶段染菌，应将培养液全部易污染杂菌。如在此阶段染菌，应将培养液全部废弃。废弃。第11页，本讲稿共57页（2 2）发酵前期染菌）发酵前期染菌 发酵前期最易染菌，且危害最大。发酵前期最易染菌，且危害最大。原因原因 发酵前期菌量不很多，发酵前期菌量不很多，与杂菌没有竞争优势；与杂菌没有竞争优势；且且还未合成产物（抗生素）或产生很少，还未合成产物（抗生素）或产生很少，抵御杂菌能力抵御杂菌能力弱。弱。在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。染菌措施染菌措施 可以用降低培养温度，调整补料量，用酸碱可以用降低培养温度，调整补料量，
9、用酸碱调调pHpH值，缩短培养周期等措施予以补救。如果前期值，缩短培养周期等措施予以补救。如果前期染菌，且培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补染菌，且培养基养料消耗不多，可以重新灭菌，补加一些营养，重新接种再用。加一些营养，重新接种再用。第12页，本讲稿共57页（3 3）发酵中期染菌）发酵中期染菌 发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸，培养液量产酸，培养液pHpH下降；糖、氮消耗快，发酵液发粘，下降；糖、氮消耗快，发酵液发粘，菌丝自溶，产物分泌减少或停止，有时甚至会使已产菌丝自溶，产物分泌减少或停止，有时甚至会使已产生的产物分解。有时也会使
10、发酵液发臭，产生大量泡生的产物分解。有时也会使发酵液发臭，产生大量泡沫。沫。措施措施 降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情况。降温培养，减少补料，密切注意代谢变化情况。如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐，或者抗生素如果发酵单位到达一定水平可以提前放罐，或者抗生素生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐，抑生产中可以将高单位的发酵液输送一部分到染菌罐，抑制杂菌。制杂菌。第13页，本讲稿共57页（4 4）发酵后期染菌）发酵后期染菌 发酵后期发酵液内已积累大量的产物，特别发酵后期发酵液内已积累大量的产物，特别是抗生素，对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。是抗生素，对杂菌有一定的抑制或杀灭能力。因此
11、如果染菌不多，对生产影响不大。如果染因此如果染菌不多，对生产影响不大。如果染菌严重，又破坏性较大，可以提前放罐。菌严重，又破坏性较大，可以提前放罐。第14页，本讲稿共57页（二）发酵染菌对提炼和产品质量的影响（二）发酵染菌对提炼和产品质量的影响1 1、发酵染菌对过滤的影响、发酵染菌对过滤的影响染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，所染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，导致以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，导致过滤困难过滤困难。即使采取加热、冷却、添加助滤剂。即使采取加热、冷却、添加助滤剂等措施，使部分蛋白质凝聚，但效果并不理想。等措施，使部分蛋白质凝聚
12、，但效果并不理想。第15页，本讲稿共57页 污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很难过如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影响发酵液影响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，储罐和过滤设备的周转使用，破坏了生产平衡。破坏了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而染菌发酵液还会因过滤困难而大幅度降低过滤大幅度降低过滤收率收率，直接影响提炼总收率。，直接影响提炼总收率。第16页，本讲稿共57页2 2、发酵染菌对提炼的影响、发酵染菌对提炼的影响 染菌发酵液中含有比正
13、常发酵液更多的水溶性蛋白和其它染菌发酵液中含有比正常发酵液更多的水溶性蛋白和其它杂质。杂质。采用有机溶剂萃取的提炼工艺，则采用有机溶剂萃取的提炼工艺，则极易发生乳化极易发生乳化，很难使，很难使水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。水相和溶剂相分离，影响进一步提纯。采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆大采用直接用离子交换树脂的提取工艺，如链霉素、庆大霉素，染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面，或被霉素，染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面，或被离子交换树脂吸附，大大离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换容量，降低离子交换树脂的交换容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与产物一起进
14、而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与产物一起进入洗脱液，影响进一步提纯。入洗脱液，影响进一步提纯。第17页，本讲稿共57页二、染菌的原因二、染菌的原因（一）发酵染菌率计算基准（一）发酵染菌率计算基准 总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投总染菌率指一年发酵染菌的批（次）数与总投料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应包括染料批（次）数之比的百分率。染菌批次数应包括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内。菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次数在内。这是习惯的计算方法，也是我国的统一计算方法。这是习惯的计算方法，也是我国的统一计算方法。总染菌率总染菌率%=%=第18页，本讲稿共57页（
15、二）染菌原因（二）染菌原因 造成染菌的因素很多，但总结几十年的经验，对绝大造成染菌的因素很多，但总结几十年的经验，对绝大部分罐批染菌的原因是比较清楚的，但在实际生产中发部分罐批染菌的原因是比较清楚的，但在实际生产中发酵染菌率仍比较高，可以说产生这种现象大多数是由于酵染菌率仍比较高，可以说产生这种现象大多数是由于工作中工作中“明知故犯明知故犯”“不负责任不负责任”和和“侥幸心理侥幸心理”所造所造成的。例如，灭菌的蒸汽压不足不能灭菌；设备有渗漏成的。例如，灭菌的蒸汽压不足不能灭菌；设备有渗漏不能进罐等等都是众所周知的，但因为有侥幸心理还是不能进罐等等都是众所周知的，但因为有侥幸心理还是照样灭菌，进
16、罐，结果以污染杂菌而告终。现将我们收照样灭菌，进罐，结果以污染杂菌而告终。现将我们收集到的国内外几家抗生素工厂发酵染菌原因列于下：集到的国内外几家抗生素工厂发酵染菌原因列于下：第19页，本讲稿共57页日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析 项目项目 百分率百分率%种子带菌或怀疑种子带菌种子带菌或怀疑种子带菌 9.64接种时罐压跌零接种时罐压跌零 0.19培养基灭菌不透培养基灭菌不透 0.79总空气系统有菌总空气系统有菌 19.96泡沫冒顶泡沫冒顶 0.48夹套穿孔夹套穿孔 12.36盘管穿孔盘管穿孔 5.89接种管穿孔接种管穿孔
17、 0.39阀门渗漏阀门渗漏 1.45搅拌轴密封渗漏搅拌轴密封渗漏 2.09罐盖漏罐盖漏 1.54其它设备渗漏其它设备渗漏 10.13操作原因操作原因 10.15 原因不明原因不明 24.94第20页，本讲稿共57页上海第三制药厂染菌原因分析上海第三制药厂染菌原因分析 项目项目 百分率百分率%种子带菌种子带菌 14.15盘管穿孔盘管穿孔 14.20阀门渗漏阀门渗漏 23.30空气系统有菌空气系统有菌 10.0管理不善管理不善 25.80其它其它 7.49原因不明原因不明 5.78第21页，本讲稿共57页管理不善而染菌的有管理不善而染菌的有31个罐批，占个罐批，占25.08经分析有下经分析有下表所
18、列原因：表所列原因：项目项目 百分率百分率%进罐前未做设备严密度检查进罐前未做设备严密度检查 25.8接种违反操作规程接种违反操作规程 25.8检修质量缺乏验收制度检修质量缺乏验收制度 19.35操作不熟练操作不熟练 19.35配料违反工艺规程配料违反工艺规程 6.45调度不当调度不当 3.25第22页，本讲稿共57页第四制药厂链霉素发酵染菌原因分析第四制药厂链霉素发酵染菌原因分析 项目项目 百分率百分率%外界带入杂菌（取样、补料）外界带入杂菌（取样、补料）8.20设备穿孔设备穿孔 7.60空气系统有菌空气系统有菌 26.00停电罐压跌零停电罐压跌零 1.60接种接种 11.00蒸汽压力不足或
19、蒸汽量不足蒸汽压力不足或蒸汽量不足 0.60管理问题管理问题 7.80 操作违反规程操作违反规程 1.60种子带菌种子带菌 0.60原因不明原因不明 35.00第23页，本讲稿共57页造成染菌的主要原因总结造成染菌的主要原因总结1 1、设备渗漏、设备渗漏 设备渗漏包括夹套穿孔、盘管穿孔、接种管穿孔、阀门渗设备渗漏包括夹套穿孔、盘管穿孔、接种管穿孔、阀门渗漏、搅拌轴渗漏、罐盖漏和其它设备漏等。从日本工业技漏、搅拌轴渗漏、罐盖漏和其它设备漏等。从日本工业技术院发酵研究所对染菌原因分析发现，这类染菌占术院发酵研究所对染菌原因分析发现，这类染菌占33.8533.85，上海三厂的分析这类染菌为上海三厂的
20、分析这类染菌为37.537.5。所以说加强设备本身。所以说加强设备本身及附属零部件的严密度检查，对防御染菌是极其主要的，及附属零部件的严密度检查，对防御染菌是极其主要的，也是重要的。也是重要的。第24页，本讲稿共57页2 2、空气带菌、空气带菌从日本工业技术院和上海第四制药厂分析空气带菌而从日本工业技术院和上海第四制药厂分析空气带菌而造成的染菌分别为造成的染菌分别为19.9619.96和和26%26%。国内外空气除菌技。国内外空气除菌技术虽已有较大改善，但仍然没有使染菌率降低到理想的术虽已有较大改善，但仍然没有使染菌率降低到理想的程度。因为空气除菌系统较为复杂，环节多，偶遇不慎程度。因为空气除
21、菌系统较为复杂，环节多，偶遇不慎便会导致空气除菌失败。便会导致空气除菌失败。第25页，本讲稿共57页3 3、种子带菌、种子带菌种子带菌又分为种子本身带菌和种子培养过程种子带菌又分为种子本身带菌和种子培养过程中染菌。加强种子管理，严格无菌操作，种子中染菌。加强种子管理，严格无菌操作，种子本身带菌是可以克服的。种子培养过程染菌与本身带菌是可以克服的。种子培养过程染菌与发酵一样有许多因素造成。发酵一样有许多因素造成。第26页，本讲稿共57页4 4、灭菌不彻底、灭菌不彻底灭菌技术的好坏与灭菌质量很有关系灭菌技术的好坏与灭菌质量很有关系l蒸汽通入培养基，蒸汽通入培养基，升温快慢、保温时间升温快慢、保温时
22、间产生过多产生过多泡沫泡沫l蒸汽总压是否达到要求标准蒸汽总压是否达到要求标准l环境中的环境中的杂菌数量因季节而有很大差别杂菌数量因季节而有很大差别。如上海第四制。如上海第四制药厂在卡那霉素生产中，于炎热的夏季将连续灭菌预热至药厂在卡那霉素生产中，于炎热的夏季将连续灭菌预热至80800 0C C的培养基采样培养，可发现无法计数的大量的芽孢的培养基采样培养，可发现无法计数的大量的芽孢杆菌；而在冬季取样的培养中，则仅发现杆菌；而在冬季取样的培养中，则仅发现2 23 3个芽孢杆个芽孢杆菌。故染菌率因季节不同而发生明显变化。菌。故染菌率因季节不同而发生明显变化。第27页，本讲稿共57页l原材料储存原材料
23、储存和保管，如液胨、玉米浆、母和保管，如液胨、玉米浆、母液糖等有机原料液糖等有机原料杂菌的数量杂菌的数量l发酵罐、培养基配制罐等设备的清洗质量发酵罐、培养基配制罐等设备的清洗质量有无灭菌的死角有无灭菌的死角对减少或避免染菌仍然是十分必要的。对减少或避免染菌仍然是十分必要的。第28页，本讲稿共57页5 5、技术管理不善、技术管理不善技术管理就是要对发酵每个环节严格控制，发技术管理就是要对发酵每个环节严格控制，发酵中稍有不慎就可能染菌，所以不能有侥幸心酵中稍有不慎就可能染菌，所以不能有侥幸心理而放松管理理而放松管理第29页，本讲稿共57页三、无菌状况的检测三、无菌状况的检测1 1、环境无菌的检查、
24、环境无菌的检查尘埃粒子检测尘埃粒子检测无菌平板检测无菌平板检测第30页，本讲稿共57页2 2、种子及发酵液无菌状况检测、种子及发酵液无菌状况检测酚红肉汤培养基检测酚红肉汤培养基检测平板划线平板划线显微镜观察显微镜观察第31页，本讲稿共57页四、染菌情况分析四、染菌情况分析染菌的原因有多种，对于实际情况如何分析呢染菌的原因有多种，对于实际情况如何分析呢？1 1、单罐染菌、单罐染菌不是系统问题，而是该罐本身的问题。如种子不是系统问题，而是该罐本身的问题。如种子带菌、培养基灭菌不彻底、罐有渗漏、分过滤带菌、培养基灭菌不彻底、罐有渗漏、分过滤器失效器失效第32页，本讲稿共57页2 2、多罐染菌、多罐染
25、菌系统问题，如空气过滤系统有问题，特别是总过滤器系统问题，如空气过滤系统有问题，特别是总过滤器长期没有检查，可能受潮失效；移种或补料的分配站长期没有检查，可能受潮失效；移种或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底有渗漏或灭菌不彻底3 3、前期染菌、前期染菌种子带菌、培养基灭菌不彻底种子带菌、培养基灭菌不彻底第33页，本讲稿共57页4 4、中后期染菌、中后期染菌补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门补料的料液灭菌不彻底或补料管道、阀门渗漏，一般不会是种子问题渗漏，一般不会是种子问题第34页，本讲稿共57页5.染菌时间分析染菌时间分析 6.染菌种类分析染菌种类分析第35页，本讲稿共57页五、染菌的防止五、染
26、菌的防止1 1、防止种子带菌、防止种子带菌l制备种子时对沙土管及摇瓶严格加以控制。制备种子时对沙土管及摇瓶严格加以控制。l沙土制备时要多次间歇灭菌沙土制备时要多次间歇灭菌l注意接种时的无菌操作注意接种时的无菌操作l子瓶、母瓶的移种和培养子瓶、母瓶的移种和培养l无菌室和摇床间都要保持清洁。无菌室内要供无菌室和摇床间都要保持清洁。无菌室内要供给恒温恒湿的无菌空气，还要装紫外灯用以灭菌，给恒温恒湿的无菌空气，还要装紫外灯用以灭菌，或用化学药品灭菌。或用化学药品灭菌。第36页，本讲稿共57页无菌室要求：无菌室要求：在无菌室中装有紫外灯，打开紫外灯，照半小时，关灯在无菌室中装有紫外灯，打开紫外灯，照半小
27、时，关灯后后1515分钟再接种。分钟再接种。用消毒药水如新洁而灭配成用消毒药水如新洁而灭配成1/10001/1000浓度擦桌子、拖地，开浓度擦桌子、拖地，开启超净台的通风，启超净台的通风，接种时必须在超净台上操作，超净台装有一台鼓风机，接种时必须在超净台上操作，超净台装有一台鼓风机，进风口有一粗过滤器，出风口有高效过滤器，保证无菌进风口有一粗过滤器，出风口有高效过滤器，保证无菌风从超净台吹出，外界有菌空气不可能进入接种区域，风从超净台吹出，外界有菌空气不可能进入接种区域，保证无菌条件。保证无菌条件。接种人员必须穿好无菌服，戴好口罩，手用酒精棉球接种人员必须穿好无菌服，戴好口罩，手用酒精棉球擦干
28、净。擦干净。第37页，本讲稿共57页第38页，本讲稿共57页2 2、防止设备渗漏、防止设备渗漏 发酵设备及附件由于化学腐蚀、电化学腐蚀，物料发酵设备及附件由于化学腐蚀、电化学腐蚀，物料与设备摩擦造成机械磨损以及加工制作不良等原因会导与设备摩擦造成机械磨损以及加工制作不良等原因会导致设备及附件渗漏。致设备及附件渗漏。设备上一旦渗漏，就会造成染菌，例如冷却盘管、夹套穿设备上一旦渗漏，就会造成染菌，例如冷却盘管、夹套穿孔渗漏，有菌的冷却水便会通过漏孔而进入发酵罐中招致孔渗漏，有菌的冷却水便会通过漏孔而进入发酵罐中招致染菌。阀门渗漏也会使带菌的空气或水进入发酵罐而造成染菌。阀门渗漏也会使带菌的空气或水
29、进入发酵罐而造成染菌。染菌。设备上的漏隙如果肉眼能看见，容易发现，也容易治理；设备上的漏隙如果肉眼能看见，容易发现，也容易治理；但有的微小泄漏，肉眼看不见，必须通过一定的试漏方法但有的微小泄漏，肉眼看不见，必须通过一定的试漏方法才能发现才能发现 。第39页，本讲稿共57页 试漏方法可采用试漏方法可采用水压试漏法水压试漏法。即被测设备的出口处装上。即被测设备的出口处装上压力表，将水压入设备，待设备中压力上升到要求压力，关闭压力表，将水压入设备，待设备中压力上升到要求压力，关闭进出水，看压力有否下降。压力下降则有渗漏。但有些渗漏很进出水，看压力有否下降。压力下降则有渗漏。但有些渗漏很小，看不出何处
30、漏水，可以用稀碱溶液压入设备，然后用蘸有小，看不出何处漏水，可以用稀碱溶液压入设备，然后用蘸有酚酞的纱布揩，只要酚酞能变红处即为渗漏处。酚酞的纱布揩，只要酚酞能变红处即为渗漏处。阀门渗漏可以用阀门渗漏可以用集气桶集气桶来试漏。方法是先在集气桶中装来试漏。方法是先在集气桶中装满水，然后关闭所有阀门，向发酵罐中通入空气，使罐压上升满水，然后关闭所有阀门，向发酵罐中通入空气，使罐压上升到要求压力，一般一公斤以上。由于集气桶连通各管道，观察到要求压力，一般一公斤以上。由于集气桶连通各管道，观察哪根管子冒泡，即这根管子的阀门漏气。哪根管子冒泡，即这根管子的阀门漏气。第40页，本讲稿共57页3 3、防止培
31、养基灭菌不彻底、防止培养基灭菌不彻底培养基灭菌方法培养基灭菌方法高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌分批灭菌分批灭菌 1211210 0C C，3030分钟分钟连续灭菌连续灭菌 罐温罐温1251251301300 0C C，30304545分钟分钟第41页，本讲稿共57页培养基灭菌前含有大量杂菌，灭菌时如果培养基灭菌前含有大量杂菌，灭菌时如果蒸汽压力蒸汽压力不不足，就达不到要求的温度；灭菌时产生大量足，就达不到要求的温度；灭菌时产生大量泡沫泡沫或发或发酵罐中有酵罐中有污垢堆积污垢堆积，就会窝藏大量杂菌，造成灭菌不，就会窝藏大量杂菌，造成灭菌不彻底。彻底。为什么蒸汽灭菌时会产生大量泡沫呢？为什么蒸汽灭菌时会
32、产生大量泡沫呢？培养基和水的传热系数比空气的传热系数大，如果灭菌时培养基和水的传热系数比空气的传热系数大，如果灭菌时升温太快，培养基急剧膨胀，发酵罐内的空气排出较慢，升温太快，培养基急剧膨胀，发酵罐内的空气排出较慢，就会产生大量泡沫，泡沫上升到发酵罐顶，泡沫中的耐热就会产生大量泡沫，泡沫上升到发酵罐顶，泡沫中的耐热菌就不能与蒸汽直接接触，未被杀死。菌就不能与蒸汽直接接触，未被杀死。第42页，本讲稿共57页防止方法防止方法:缓慢开启蒸汽阀门，或加入少量消泡剂。缓慢开启蒸汽阀门，或加入少量消泡剂。灭菌时还会因设备安装或污垢堆积造成一些灭菌时还会因设备安装或污垢堆积造成一些“死角死角”。这些死角蒸汽
33、不能有效达到，常会窝藏耐热芽孢杆菌，所这些死角蒸汽不能有效达到，常会窝藏耐热芽孢杆菌，所以设备安装要注意不能造成死角，发酵设备要经常清洗，以设备安装要注意不能造成死角，发酵设备要经常清洗，铲除污垢。铲除污垢。第43页，本讲稿共57页4 4、防止空气引起的染菌、防止空气引起的染菌空气过滤除菌设备流程空气过滤除菌设备流程空压机空压机储罐储罐二级冷却二级冷却加热器加热器空气过滤空气过滤粗过滤粗过滤第44页，本讲稿共57页空气冷却器的列管穿孔泄露，空气冷却器的列管穿孔泄露，冷却水会渗入到空气中，冷却水会渗入到空气中，造成染菌造成染菌。棉花棉花-活性炭过滤器长期使用后，棉花和活性炭的体积被活性炭过滤器长
34、期使用后，棉花和活性炭的体积被压缩而松动，如果上下端棉花铺得厚薄不均，厚的一边压缩而松动，如果上下端棉花铺得厚薄不均，厚的一边阻力大空气不畅通，薄的一边空气容易通过，久而久之，阻力大空气不畅通，薄的一边空气容易通过，久而久之，薄的一边长期受空气顶吹而使棉花活性炭改变位置，造薄的一边长期受空气顶吹而使棉花活性炭改变位置，造成过滤器失效。成过滤器失效。过滤器用蒸汽灭菌时，若被蒸汽冷凝水润湿就会降过滤器用蒸汽灭菌时，若被蒸汽冷凝水润湿就会降低或丧失过滤效能，灭菌完毕应立即缓慢通入压缩低或丧失过滤效能，灭菌完毕应立即缓慢通入压缩空气，将水分吹干。空气，将水分吹干。第45页，本讲稿共57页超细纤维纸作过
35、滤介质，灭菌时必须将管道中超细纤维纸作过滤介质，灭菌时必须将管道中冷凝水放干净，以免介质受潮失效。冷凝水放干净，以免介质受潮失效。在生产实践中，空气管道大多与其它物料管道在生产实践中，空气管道大多与其它物料管道相接，要装上止逆阀防止其它物料窜入空气管相接，要装上止逆阀防止其它物料窜入空气管道污染过滤器，导致过滤介质失效。道污染过滤器，导致过滤介质失效。第46页，本讲稿共57页5 5、发酵染菌后的措施、发酵染菌后的措施l染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道染菌后的培养基必须灭菌后才可放下水道。灭菌方法：可。灭菌方法：可通蒸汽灭菌，也可加入过氧乙酸等化学灭菌剂搅拌半小时，通蒸汽灭菌，也可加入过氧乙
36、酸等化学灭菌剂搅拌半小时，才放下水道。否则由于各罐的管道相通，会造成其它罐的染才放下水道。否则由于各罐的管道相通，会造成其它罐的染菌，而且直接放下水道也会造成空气的污染而导致其它罐批菌，而且直接放下水道也会造成空气的污染而导致其它罐批染菌。染菌。l凡染菌的罐要找染菌的原因凡染菌的罐要找染菌的原因，对症下药，该罐也要彻底，对症下药，该罐也要彻底清洗，进行空罐消毒，才可进罐。清洗，进行空罐消毒，才可进罐。l染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒，空气用甲醛熏蒸。，空气用甲醛熏蒸。特别，若染噬菌体，空气必须用甲醛蒸汽消毒。特别，若染噬菌体，空气必须用甲醛蒸汽消毒。第47页，
37、本讲稿共57页四、染噬菌体的防治四、染噬菌体的防治（一）染噬菌体对发酵的影响（一）染噬菌体对发酵的影响 发酵过程中如果受噬菌体的侵染，一般发酵过程中如果受噬菌体的侵染，一般发生溶菌，随之出现发酵迟缓或停止，而且发生溶菌，随之出现发酵迟缓或停止，而且受噬菌体感染后，往往会反复连续感染，使受噬菌体感染后，往往会反复连续感染，使生产无法进行，甚至使种子全部丧失。生产无法进行，甚至使种子全部丧失。第48页，本讲稿共57页染噬菌体表现为：染噬菌体表现为：1 1、镜检可发现菌体数量明显减少，菌体不规则，严重时完、镜检可发现菌体数量明显减少，菌体不规则，严重时完全看不到菌体，且是在短时间内菌体自溶。全看不到
38、菌体，且是在短时间内菌体自溶。2 2、发酵、发酵pHpH值逐渐上升，值逐渐上升，4-84-8小时之内可达小时之内可达8.08.0以上，不以上，不再下降。再下降。3 3、发酵液残糖高，有刺激臭味，粘度大，泡沫多。、发酵液残糖高，有刺激臭味，粘度大，泡沫多。4 4、生产量甚少或增长缓慢或停止、生产量甚少或增长缓慢或停止有无染噬菌体，根本的要做噬菌斑检验有无染噬菌体，根本的要做噬菌斑检验第49页，本讲稿共57页（二）产生噬菌体的原因（二）产生噬菌体的原因 通常在工厂投产初期并不感到噬菌体的危害，经过通常在工厂投产初期并不感到噬菌体的危害，经过1-21-2年以后，主要是由于生产和试验过程中不断不加注意
39、地把许年以后，主要是由于生产和试验过程中不断不加注意地把许多活菌体排放到环境中去，自然界中的噬菌体就在活菌体中多活菌体排放到环境中去，自然界中的噬菌体就在活菌体中大量生长，造成了自然界中噬菌体增殖的好机会。这些噬菌大量生长，造成了自然界中噬菌体增殖的好机会。这些噬菌体随着风沙尘土和空气流动传播，以及人们的走动、车辆的体随着风沙尘土和空气流动传播，以及人们的走动、车辆的往来也携带着噬菌体到处传播，使噬菌体有可能潜入生产的往来也携带着噬菌体到处传播，使噬菌体有可能潜入生产的各个环节，尤其是通过空气系统进入种子室、种子罐、发酵各个环节，尤其是通过空气系统进入种子室、种子罐、发酵罐。罐。第50页，本讲
40、稿共57页（三）染噬菌体的检测（三）染噬菌体的检测 在培养皿上倒入培养生产菌的培养基（加琼脂）作在培养皿上倒入培养生产菌的培养基（加琼脂）作下层。同样的培养基中加入下层。同样的培养基中加入20203030培养好的种子液，培养好的种子液，再加入怀疑染噬菌体的发酵液，摇均匀后，铺上层。再加入怀疑染噬菌体的发酵液，摇均匀后，铺上层。培养过培养过夜观察培养皿上是否出现噬菌斑夜观察培养皿上是否出现噬菌斑。也可以在上层培养基中不加怀疑染噬菌体的发酵液，而将也可以在上层培养基中不加怀疑染噬菌体的发酵液，而将发酵液直接点种在上层培养基表面，培养过夜，观察有无发酵液直接点种在上层培养基表面，培养过夜，观察有无透
41、明圈出现。透明圈出现。第51页，本讲稿共57页（三）噬菌体的防治（三）噬菌体的防治1 1、必须建立工厂环境清洁卫生制度，定期检查、定期、必须建立工厂环境清洁卫生制度，定期检查、定期清扫，车间四周有严重污染噬菌体的地方应及时撒清扫，车间四周有严重污染噬菌体的地方应及时撒石灰或漂白粉。石灰或漂白粉。2 2、车间地面和通往车间的道路尽量采取水泥地面、车间地面和通往车间的道路尽量采取水泥地面3 3、种子和发酵工段的操作人员要严格执行无菌操作规、种子和发酵工段的操作人员要严格执行无菌操作规程，认真地进行种子保管，不使用本身带有噬菌体程，认真地进行种子保管，不使用本身带有噬菌体的菌种。感染噬菌体的培养物不
42、得带入菌种室、摇的菌种。感染噬菌体的培养物不得带入菌种室、摇瓶间瓶间第52页，本讲稿共57页 4 4、认真进行发酵罐、补料系统的灭菌。严格控制逃、认真进行发酵罐、补料系统的灭菌。严格控制逃液和取样分析和洗罐所废弃的菌体。对倒罐所排放液和取样分析和洗罐所废弃的菌体。对倒罐所排放的废液应灭菌后才可排放。的废液应灭菌后才可排放。5 5、选育抗噬菌体的菌种，或轮换使用菌种。、选育抗噬菌体的菌种，或轮换使用菌种。6 6、发现噬菌体停搅拌、小通风，将发酵液加热到、发现噬菌体停搅拌、小通风，将发酵液加热到70-8070-800 0C C杀死噬菌体，才可排放。发酵罐周围的管道也必须杀死噬菌体，才可排放。发酵罐
43、周围的管道也必须彻底灭菌。彻底灭菌。第53页，本讲稿共57页小小 结结染菌对发酵的危害：染菌对发酵的危害：干扰生产菌的正常代谢，降低产量干扰生产菌的正常代谢，降低产量改变改变pHpH，降解某些产物，降解某些产物污染不同的微生物，不同阶段染菌危害污染不同的微生物，不同阶段染菌危害染菌对提炼的危害：染菌对提炼的危害：过滤困难而大幅度降低过滤收率过滤困难而大幅度降低过滤收率有机溶剂萃取时发生乳化有机溶剂萃取时发生乳化第54页，本讲稿共57页染染菌菌原原因因设备渗漏设备渗漏空气带菌空气带菌种子带菌种子带菌灭菌不彻底灭菌不彻底技术管理不善技术管理不善染染菌菌后后的的措措施施染染菌菌防防治治发酵液必须灭菌
44、后才可放下水道发酵液必须灭菌后才可放下水道寻找染菌的原因寻找染菌的原因染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒染菌厉害时，车间环境要用石灰消毒第55页，本讲稿共57页产生噬菌体的原因产生噬菌体的原因活菌体随意排放，造成噬菌体的感染源活菌体随意排放，造成噬菌体的感染源噬噬菌菌体体的的防防治治危害：造成断种，无法生产危害：造成断种，无法生产建立工厂环境清洁卫生制度建立工厂环境清洁卫生制度感染噬菌体的培养物不得带入菌种室、摇瓶间感染噬菌体的培养物不得带入菌种室、摇瓶间发现噬菌体停搅拌、小通风，将发酵液加热到发现噬菌体停搅拌、小通风，将发酵液加热到70-8070-800 0C C杀杀死噬菌体，才可排放。死噬菌体，才可排放。环境用漂白粉消毒环境用漂白粉消毒选育抗噬菌体的菌种选育抗噬菌体的菌种第56页，本讲稿共57页动物细胞（组织）培养技术动物细胞（组织）培养技术植物细胞（组织）培养技术植物细胞（组织）培养技术基因工程技术（工程菌的构建）基因工程技术（工程菌的构建）第57页，本讲稿共57页