發(fā)酵染菌的危害

發(fā)酵過程控制技術(shù)|食品生物技術(shù)/藥品生物技術(shù)|

陳珊時間：2021.5發(fā)酵染菌的危害以及染菌的檢查判斷生物工業(yè)發(fā)酵染菌的分析與控制

發(fā)酵染菌是指在發(fā)酵過程，生產(chǎn)菌以外的其他微生物侵入了發(fā)酵系統(tǒng)，從而使發(fā)酵過程失去真正意義上的純種培養(yǎng)。

染菌對發(fā)酵產(chǎn)率、提取收得率、產(chǎn)品質(zhì)量和三廢治理等都有很大影響。

造成大量原材料的浪費(fèi)，在經(jīng)濟(jì)上造成巨大損失擾亂生產(chǎn)秩序，破壞生產(chǎn)計(jì)劃。遇到連續(xù)染菌，特別在找不到染菌原因往往會影響人們的情緒和生產(chǎn)積極性。影響產(chǎn)品外觀及內(nèi)在質(zhì)量一、染菌對發(fā)酵的影響

第一節(jié)染菌的危害1、發(fā)酵染菌對不同品種的影響

放線菌由于生長的最適pH為7左右，因此染細(xì)菌為多，而霉菌生長pH為5左右，因此染酵母菌為多。

青霉素發(fā)酵染菌，絕大多數(shù)雜菌都能直接產(chǎn)生青霉素酶，而另一些雜菌則可被青霉素誘導(dǎo)而產(chǎn)生青霉素酶。不論在發(fā)酵前期、中期或后期，染有能產(chǎn)生青霉素酶的雜菌，都能使青霉素迅速破壞。不同菌不同產(chǎn)品

鏈霉素、四環(huán)素、紅霉素、卡那霉素雜菌大量消耗營養(yǎng)干擾生產(chǎn)菌的正常代謝；改變pH，降低產(chǎn)量。

灰黃霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌，對細(xì)菌幾乎沒有抑制和殺滅作用。疫苗生產(chǎn)危害很大?，F(xiàn)在疫苗多采用深層培養(yǎng),一旦污染雜菌，不論死菌、活菌或內(nèi)外毒素，都應(yīng)全部廢棄。不同產(chǎn)品2.不同發(fā)酵過程的染菌危害青霉素：在發(fā)酵前期、中期或后期染菌均有危害。核苷或核苷酸發(fā)酵：由于生產(chǎn)菌是多種營養(yǎng)缺陷型微生物，一旦受到染菌，不利于生產(chǎn)菌的生長和代謝產(chǎn)物的生成。檸檬酸發(fā)酵：產(chǎn)酸期發(fā)酵pH控制較低，染菌機(jī)會小，主要預(yù)防發(fā)酵前期染菌。3.不同種類的雜菌對發(fā)酵的影響青霉素發(fā)酵：污染細(xì)短產(chǎn)氣桿菌比粗大桿菌的危害大鏈霉素發(fā)酵：污染細(xì)短桿菌、假單孢桿菌和產(chǎn)氣桿菌比粗大桿菌的危害大四環(huán)素發(fā)酵：污染雙球菌、芽孢桿菌和夾膜桿菌的危害較大檸檬酸發(fā)酵：最怕污染青霉菌肌苷、肌苷酸發(fā)酵：污染芽孢桿菌的危害最大谷氨酸發(fā)酵：最怕污染噬菌體高溫淀粉酶發(fā)酵：污染芽孢桿菌和噬菌體的危害較大4、污染不同種類和性質(zhì)的微生物的影響

噬菌體的感染力很強(qiáng)，傳播蔓延迅速，也較防治，故危害極大。污染噬菌體后，可使發(fā)酵產(chǎn)量大幅度下降，嚴(yán)重的造成斷種，被迫停產(chǎn)。污染其它雜菌。

會使生產(chǎn)菌自溶產(chǎn)生大量泡沫，即使添加消泡劑也無法控制逃液，影響發(fā)酵過程的通氣攪拌。污染噬菌體污染雜菌5.不同染菌程度的危害如果染菌程度相當(dāng)嚴(yán)重，尤其是發(fā)生在發(fā)酵前期或中期，將會對發(fā)酵產(chǎn)生嚴(yán)重危害；如果在發(fā)酵后期發(fā)生輕微染菌現(xiàn)象，可能對發(fā)酵造成的危害不大；如果在發(fā)酵前、中期感染極少數(shù)染菌，視發(fā)酵周期和雜菌的繁殖速度而判斷其危害，當(dāng)雜菌在發(fā)酵周期內(nèi)能形成一定的群體，所造成的危害及其嚴(yán)重。6、不同時間染菌對發(fā)酵的影響

污染時間是指用無菌檢測方法確準(zhǔn)的污染時間，不是雜菌竄入培養(yǎng)液的時間。種子培養(yǎng)期染菌：菌體濃度低、培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富發(fā)酵前期染菌：雜菌與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)成分，干擾生產(chǎn)菌的繁殖和產(chǎn)物的形成發(fā)酵中期染菌：嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的繁殖和產(chǎn)物的生成發(fā)酵后期染菌：如雜菌量不大，可繼續(xù)發(fā)酵。如污染嚴(yán)重，可采取措施提前放罐（1）種子培養(yǎng)期染菌

由于接種量較小，生產(chǎn)菌生長一開始不占優(yōu)勢，而且培養(yǎng)液中幾乎沒有抗生素（產(chǎn)物）或只有很少抗生素（產(chǎn)物）。培養(yǎng)基營養(yǎng)營養(yǎng)豐富，生產(chǎn)菌防御雜菌能力低，容易污染雜菌。如在此階段染菌，應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行處理。（2）發(fā)酵前期染菌

發(fā)酵前期最易染菌，且危害最大。原因發(fā)酵前期菌量不很多，與雜菌沒有競爭優(yōu)勢；且還未合成產(chǎn)物（抗生素）或產(chǎn)生很少，抵御雜菌能力弱。

在這個時期要特別警惕以制止染菌的發(fā)生。可以用降低培養(yǎng)溫度，調(diào)整補(bǔ)料量，用酸堿調(diào)pH值，縮短培養(yǎng)周期等措施予以補(bǔ)救。如果前期染菌，且培養(yǎng)基養(yǎng)料消耗不多，可以重新滅菌，補(bǔ)加一些營養(yǎng)，重新接種再用。措施（3）發(fā)酵中期染菌

發(fā)酵中期染菌會嚴(yán)重干擾產(chǎn)生菌的代謝。雜菌大量產(chǎn)酸，培養(yǎng)液pH下降；糖、氮消耗快，發(fā)酵液發(fā)粘，菌絲自溶，產(chǎn)物分泌減少或停止，有時甚至?xí)挂旬a(chǎn)生的產(chǎn)物分解。有時也會使發(fā)酵液發(fā)臭，產(chǎn)生大量泡沫。

降溫培養(yǎng)，減少補(bǔ)料，密切注意代謝變化情況。如果發(fā)酵單位到達(dá)一定水平可以提前放罐，或者抗生素生產(chǎn)中可以將高單位的發(fā)酵液輸送一部分到染菌罐，抑制雜菌。措施（4）發(fā)酵后期染菌

發(fā)酵后期發(fā)酵液內(nèi)已積累大量的產(chǎn)物，特別是抗生素，對雜菌有一定的抑制或殺滅能力。

因此如果染菌不多，對生產(chǎn)影響不大。如果染菌嚴(yán)重，又破壞性較大，可以提前放罐。

二發(fā)酵染菌對提取和產(chǎn)品質(zhì)量的影響1、發(fā)酵染菌對過濾的影響

染菌的發(fā)酵液一般發(fā)粘，菌體大多數(shù)自溶，所以在發(fā)酵液過濾時不能或很難形成濾餅，導(dǎo)致過濾困難。

污染雜菌的種類對過濾的影響程度有差異，如污染霉菌時，影響較小，而污染細(xì)菌時很難過濾。由于過濾困難，過濾時間拉長，影響發(fā)酵液儲罐和過濾設(shè)備的周轉(zhuǎn)使用，破壞了生產(chǎn)平衡。染菌發(fā)酵液還會因過濾困難而大幅度降低過濾收率，直接影響提煉總收率。2、發(fā)酵染菌對提煉的影響

染菌發(fā)酵液中含有比正常發(fā)酵液更多的水溶性蛋白和其它雜質(zhì)。

采用有機(jī)溶劑萃取的提煉工藝，則極易發(fā)生乳化，很難使水相和溶劑相分離，影響進(jìn)一步提純。

采用直接用離子交換樹脂的提取工藝，如鏈霉素、慶大霉素，染菌后大量雜菌黏附在離子交換樹脂表面，或被離子交換樹脂吸附，大大