發(fā)酵染菌以及其控制

1、關(guān)于發(fā)酵染菌及其控制第一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月知識目標(biāo)掌握染菌對發(fā)酵過程的影響；掌握發(fā)酵異?，F(xiàn)象及原因分析掌握雜菌污染的途徑能力目標(biāo)：能夠發(fā)現(xiàn)種子培養(yǎng)和發(fā)酵的異?，F(xiàn)象；能進行染菌的檢查和判斷、發(fā)酵染菌原因分析；能雜菌污染的挽救與處理措施。第二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響第二節(jié) 發(fā)酵染菌的分析第三節(jié) 雜菌污染的途徑和防止染菌第三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響 純種培養(yǎng)要求必須防止雜菌污染，為防止染菌，采取措施：密閉式發(fā)酵罐、無 菌空氣、無菌室、培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌、無菌操作 第四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于

2、2022年6月染菌率的統(tǒng)計 以發(fā)酵罐染菌批（次）為基準(zhǔn)，染菌罐批（次）應(yīng)包括染菌重消的重復(fù)染菌批（次）在內(nèi)。整個發(fā)酵周期中，無論前期或后期染菌，均作“染菌”論處。發(fā)酵（罐）染菌批（次）總投罐批（次）染菌率（%） = 100% 第五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一 染菌對不同發(fā)酵過程的影響 青霉素發(fā)酵：發(fā)酵前、中、后期都很容易感染能產(chǎn)青霉素酶的雜菌，能使青霉素迅速破壞，使發(fā)酵一無所獲。第六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月檸檬酸發(fā)酵：產(chǎn)酸后，發(fā)酵液pH很低，不易染菌，主要防止前期染菌。但對于能在較低pH發(fā)酵液中生長的雜菌來講，其對檸檬素發(fā)酵危害也很大，如青霉菌。第七張，PPT

3、共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月谷氨酸發(fā)酵：周期短，產(chǎn)酸快，培養(yǎng)基不太豐富，不易染菌，主要防噬菌體。一旦受到噬菌體污染，其蔓延迅速，難以防治，而且容易造成連續(xù)污染。第八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 疫苗發(fā)酵：現(xiàn)在疫苗多采用深層培養(yǎng)，這是一類不加提純而直接使用的產(chǎn)品，在其深層培養(yǎng)過程中，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。第九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 肌苷、肌苷酸發(fā)酵：生產(chǎn)菌為多種營養(yǎng)缺陷型，生產(chǎn)能力差，培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，易受到各種生長較快的雜菌污染，如芽孢桿菌，而且染菌后培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分迅速消耗，嚴(yán)重抑制生長菌生長和產(chǎn)物的生成。第十張，PPT共五

4、十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二 不同時間發(fā)生染菌對發(fā)酵的影響 種子培養(yǎng)期染菌：培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，容易染菌，而且種子染菌對發(fā)酵危害較大，應(yīng)嚴(yán)格控制種子污染。第十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵前期染菌：較容易染菌，污染后雜菌迅速繁殖，與生產(chǎn)菌爭奪營養(yǎng)成分和氧，嚴(yán)重抑制生產(chǎn)菌的生長繁殖，最終導(dǎo)致產(chǎn)物的積累大大減少，甚至造成發(fā)酵失敗。第十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵中期染菌： 危害極大，不但影響生產(chǎn)菌的繼續(xù)生長，還會嚴(yán)重干擾生產(chǎn)菌的產(chǎn)物合成代謝，減少產(chǎn)物的生成。而且由于營養(yǎng)成分大量消耗，發(fā)酵產(chǎn)物正在大量積累，一般挽救處理困難，危害性很大。故在實際生產(chǎn)中應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)快

5、處理。第十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵后期染菌： 發(fā)酵后期產(chǎn)物積累較多，營養(yǎng)接近耗盡，此時染菌影響相對小些，一般可繼續(xù)發(fā)酵；若污染嚴(yán)重，可采取提前放罐來減少損失。第十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三 染菌程度對發(fā)酵的影響染菌程度越大，即進入發(fā)酵罐的雜菌數(shù)目越多，對發(fā)酵的危害越大染少量雜菌，有時可以容忍。 第十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四 染菌對產(chǎn)物提取和產(chǎn)品質(zhì)量的影響 菌體自溶，發(fā)酵液發(fā)粘、發(fā)臭，過濾困難第十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 發(fā)酵染菌的分析一 發(fā)酵染菌的異?，F(xiàn)象 指由于發(fā)酵染菌導(dǎo)致發(fā)酵過程中某些物理參數(shù)、化學(xué)

6、參數(shù)或生物參數(shù)發(fā)生于原有規(guī)律不同的改變。1 種子培養(yǎng)染菌后的異常現(xiàn)象2 發(fā)酵染菌后的異?，F(xiàn)象第十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1 種子培養(yǎng)染菌后的異?，F(xiàn)象 菌體濃度異常：包括菌體濃度逐漸降低和菌體濃度迅速升高理化指標(biāo)異常：雜菌生長則導(dǎo)致宏觀理化指標(biāo)發(fā)生變化，如溫度、pH值等代謝異常：碳源、氮源消耗速度發(fā)生變化。第十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2 發(fā)酵染菌后的異?，F(xiàn)象 菌體濃度異常：發(fā)酵中菌體或菌絲濃度是固有規(guī)律在變化pH值過高或過低：pH值變化是所有代謝的綜合反映，固定發(fā)酵階段pH值具有一定規(guī)律第十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月溶解氧和二氧化碳水平異

7、常：可以斷定是發(fā)生染菌現(xiàn)象第二十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月泡沫過多：污染噬菌體非常容易產(chǎn)生過多泡沫第二十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月代謝異常：營養(yǎng)物質(zhì)的利用和產(chǎn)物的生成出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。第二十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月二 染菌的檢查與判斷1.染菌的檢查顯微鏡檢查法（最簡單、最直接、最經(jīng)常）平板劃線培養(yǎng)或斜面培養(yǎng)檢查法； 平板制好后，應(yīng)先保溫24小時，確定無菌第二十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月肉湯培養(yǎng)基檢查法（酚紅變色pH6.8-8.4）雙層平板培養(yǎng)法檢查第二十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共五十五頁，

8、創(chuàng)作于2022年6月2.檢查法的不足以上3種檢查法未發(fā)現(xiàn)染菌，還不能肯定未被染菌原因是以上檢查法只能檢查雜菌濃度較大的染菌情況（1個/ml）第二十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三 染菌原因的分析 造成發(fā)酵染菌的原因有很多，歸納起來有：種子帶菌、無菌空氣帶菌、設(shè)備滲漏、原輔料滅菌不徹底、操作失誤和技術(shù)管理不善。第二十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 項目 百分率%總空氣系統(tǒng)有菌 19.96種子帶菌或懷疑種子帶菌 9.64夾套穿孔 12.36盤管穿孔 5.89接種管穿孔 0.39閥門滲漏 1.45攪拌軸密封滲漏 2.09罐蓋漏 1.54其它設(shè)備滲漏 10.13操作原因 1

9、0.15接種時罐壓跌零 0.19培養(yǎng)基滅菌不透 0.79泡沫冒頂 0.48原因不明 24.94幾家抗生素工廠發(fā)酵染菌原因 返回第二十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 項目 百分率%管理不善 25. 08閥門滲漏 23.30盤管穿孔 14.20種子帶菌 14.15空氣系統(tǒng)有菌 10.0其它 7.49原因不明 5.78 上海第三制藥廠染菌原因分析 返回第二十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 管理不善而染菌的有31個罐批，占25.08。經(jīng)分析有下列原因： 項目 百分率%進罐前未做設(shè)備嚴(yán)密度檢查 25.8接種違反操作規(guī)程 25.8檢修質(zhì)量缺乏驗收制度 19.35操作不熟練 19

10、.35配料違反工藝規(guī)程 6.45調(diào)度不當(dāng) 3.25第三十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月上海第四制藥廠鏈霉素發(fā)酵染菌原因分析 項目 百分率%空氣系統(tǒng)有菌 26.00接種 11.00管理問題 7.80外界帶入雜菌（取樣、補料） 8.20設(shè)備穿孔 7.60停電罐壓跌零 1.60蒸汽壓力不足或蒸汽量不足 0.60操作違反規(guī)程 1.60種子帶菌 0.60原因不明 35.00第三十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一般染菌原因分析不同染菌時間分析不同染菌類型分析不同染菌幅度分析第三十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）染菌的時間分析種子培養(yǎng)階段：種子，滅菌，操作；發(fā)酵前

11、期：種子，滅菌，操作；發(fā)酵后期：空氣，補料，設(shè)備滲漏，泡沫第三十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）染菌的雜菌種類分析：雜菌是耐熱的芽孢桿菌（滅菌、死角）雜菌是不耐熱菌（種子帶菌、空氣帶菌，設(shè)備滲漏，管理操作等）雜菌是真菌第三十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）染菌的規(guī)模分析大批量發(fā)酵罐染菌：種子、空氣； 前期：種子帶菌，滅菌問題； 中后期：空氣帶菌；部分發(fā)酵罐染菌：個別發(fā)酵罐連續(xù)染菌：設(shè)備滲漏第三十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 雜菌污染的途徑和防止染菌種子帶菌及防治空氣帶菌及防治培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底導(dǎo)致染菌及防治操作失誤和設(shè)備滲漏導(dǎo)致的染

12、菌及防治噬菌體污染及防治染菌的挽救與處理第三十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、種子帶菌的防治菌種在培養(yǎng)或保存過程中受污染（試管塞，查看的時候要注意）培養(yǎng)基及用具滅菌要徹底，應(yīng)防止假壓菌種在轉(zhuǎn)接過程中受污染：操作不當(dāng)，管理不嚴(yán)；（緩沖間）第三十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2、無菌空氣帶菌及其防止： 流程設(shè)計，介質(zhì)滅菌第三十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3、培養(yǎng)基和設(shè)備滅菌不徹底導(dǎo)致染菌及防治原料性狀：淀粉質(zhì)原料，升溫過快或混合不均勻，易結(jié)塊，團塊中包埋的活菌不易殺滅；可升溫前攪拌和加淀粉酶實罐滅菌時未充分排除罐內(nèi)空氣：造成假壓，升溫時，應(yīng)打開排氣等閥

13、門放氣。第三十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月連續(xù)滅菌時，蒸汽壓力波動大，培養(yǎng)基未達到滅菌溫度，導(dǎo)致滅菌不徹底設(shè)備和管道存在“死角” 死角：由于操作、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝或人為造成的屏障等原因，引起蒸汽不能有效到達或不能充分到達預(yù)定應(yīng)該到達的局部滅菌部位，從而不能達到徹底滅菌的要求。第四十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月常見的設(shè)備、管道“死角” 發(fā)酵罐的“死角”：不銹鋼襯里破裂造成死角，發(fā)酵罐罐底膿皰狀積垢。第四十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十三張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4、設(shè)備滲漏引起的染菌

14、及其防止 發(fā)酵設(shè)備、管道、閥門長期使用，由于腐蝕、摩擦和振動等原因，造成滲漏微小滲漏的檢查：加入堿性水，用浸濕酚酞 指示劑的白布擦，有滲漏則白布顯紅色。第四十四張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月5、操作失誤導(dǎo)致染菌及其防治滅菌過程中嚴(yán)防泡沫升頂，盡可能添加消泡劑防止泡沫大量產(chǎn)生傳感器探頭用化學(xué)試劑浸泡法滅菌可能導(dǎo)致滅菌不徹底。第四十五張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月滅菌過程中嚴(yán)防泡沫升頂，盡可能添加消泡劑防止泡沫大量產(chǎn)生傳感器探頭用化學(xué)試劑浸泡法滅菌可能導(dǎo)致滅菌不徹底。第四十六張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月6、噬菌體污染和防治 第四十七張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于

15、2022年6月（1）噬菌體污染的預(yù)防 嚴(yán)格活菌體排放，切斷噬菌體的糧源 做好環(huán)境衛(wèi)生，消滅噬菌體與雜菌 嚴(yán)防噬菌體與雜菌進入種子罐或發(fā)酵罐內(nèi) 抑制罐內(nèi)噬菌體的生長第四十八張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）污染噬菌體后的處理方法 并罐法 轉(zhuǎn)換使用菌種或使用抗性菌株 放罐重消法 低溫重消重接種法 添加噬菌體抑制劑的方法第四十九張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 五、染菌的挽救與處理種子培養(yǎng)期染菌的處理 滅菌、重新制種、倒種發(fā)酵前期染菌的處理第五十張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵中后期染菌的處理 廢液應(yīng)加熱至120，保持30min才能放罐染菌后對設(shè)備的處理 重新使用前，應(yīng)徹底清洗，空罐滅菌第五十一張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月種子培養(yǎng)期染菌的處理種子罐染菌發(fā)酵罐備用種子有無重新制備種子物料管道供氣管道徹底滅菌第五十二張，PPT共五十五頁，創(chuàng)作于2022年6月發(fā)酵前期染菌的處理培養(yǎng)基中碳、氮含量高終止發(fā)酵，重新滅菌