關鍵詞：發(fā)酵工程、大腸桿菌菌種、大腸桿菌自溶現(xiàn)象、發(fā)酵罐感染噬菌體、發(fā)酵染菌解決方案

發(fā)酵中大腸桿菌自溶的現(xiàn)象及影響因素

一、摘要

在發(fā)酵工業(yè)中，大腸桿菌作為一種重要的微生物菌種，被廣泛應用于生產(chǎn)各種生物制品。然而，在發(fā)酵過程中，大腸桿菌自溶的現(xiàn)象時有發(fā)生，這可能導致發(fā)酵過程的不穩(wěn)定和產(chǎn)品質量的下降。本文旨在探討發(fā)酵中大腸桿菌自溶的現(xiàn)象，以及噬菌體和非噬菌體引起自溶的因素，并特別介紹奧克泰士（Oxytech）德國微生物控制專家及消毒技術在預防和控制大腸桿菌自溶方面的應用。

二、大腸桿菌工業(yè)化生產(chǎn)的基本形式

大腸桿菌工業(yè)化生產(chǎn)的基本形式主要包括高密度發(fā)酵和基因工程菌的構建。高密度發(fā)酵是通過優(yōu)化培養(yǎng)條件，使大腸桿菌在較短的時間內達到較高的密度和產(chǎn)量。而基因工程菌的構建則是通過基因工程技術，將目標基因導入大腸桿菌中，使其表達并生產(chǎn)所需的蛋白質或代謝產(chǎn)物。這兩種方式都為大腸桿菌的工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要的基礎。

三、發(fā)酵中大腸桿菌自溶的現(xiàn)象

在發(fā)酵過程中，大腸桿菌自溶是指大腸桿菌菌體自行死亡并破裂的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象常常導致菌種整體生長速度過慢以及菌種發(fā)酵量的不足，從而嚴重影響項目的進程。

3.1噬菌體引起大腸桿菌自溶的因素

噬菌體是導致大腸桿菌自溶的一個重要因素。噬菌體主要通過寄生于菌體中，并依靠菌種自身的合成途徑合成自帶噬菌體，或者依靠本身的分裂增殖途徑利用菌體的合成組分進行增殖。待繁殖的噬菌體成熟后，它們會壓迫菌體，導致其破裂釋放更多的噬菌體，并重復上述過程。鑒于噬菌體驚人的增殖速度以及其本身簡單結構帶來的存活性，一旦發(fā)生噬菌體感染，務必停止產(chǎn)線運行進行消殺，并將產(chǎn)線暫存15日以上，以確保消滅噬菌體避免其擴散。

3.2非噬菌體引起大腸桿菌自溶的因素

非噬菌體引起大腸桿菌自溶的因素有多種，主要包括：

1. 代謝產(chǎn)物：如多粘菌素B Sub-MICs等。研究發(fā)現(xiàn)，隨著培養(yǎng)時間的延長，多粘菌素B Sub-MICs會導致大腸桿菌淡染程度加重、活菌數(shù)量減少、電鏡下細菌胞壁缺損甚至破壞，內容物或部分喪失。

2. 外源蛋白質表達與大腸桿菌宿主自身的脅迫應激機制：在生物反應器中表達ScFv大腸桿菌細胞自溶的分析中發(fā)現(xiàn)，外源蛋白高效表達并積累在細胞內，可能導致大部分活細胞較野生菌提前進入活著但不可培養(yǎng)（VBNC）狀態(tài)，進而發(fā)生細胞自溶。

四、奧克泰士在預防和控制大腸桿菌自溶中的應用

奧克泰士（Oxytech）是一種高效的消毒劑，具有廣譜殺菌、無刺激性和環(huán)境友好等特點。在發(fā)酵工業(yè)中，奧克泰士可以用于預防和控制大腸桿菌自溶。具體而言，奧克泰士可以：

1. 殺滅噬菌體：奧克泰士具有強大的殺菌能力，可以有效殺滅大腸桿菌中的噬菌體，減少噬菌體對發(fā)酵過程的影響。

2. 降低代謝壓力：通過優(yōu)化發(fā)酵條件，如添加適量的營養(yǎng)物質、調整培養(yǎng)溫度等，可以降低大腸桿菌的代謝壓力，減少自溶現(xiàn)象的發(fā)生。奧克泰士的使用可以與這些優(yōu)化措施相結合，提高發(fā)酵過程的穩(wěn)定性。

3. 抑制外源蛋白質表達：對于需要在大腸桿菌中表達外源蛋白質的情況，奧克泰士可以通過降低外源蛋白質的表達量或改善蛋白質結構等方式，減少其對細胞的毒性作用，降低自溶現(xiàn)象的發(fā)生。

大腸桿菌自溶是發(fā)酵工業(yè)中常見的問題，它可能由噬菌體感染、代謝產(chǎn)物、外源蛋白質表達和環(huán)境因素等多種因素引起。為了預防和控制大腸桿菌自溶，需要采取綜合性的措施，包括使用奧克泰士等高效的消毒劑、優(yōu)化發(fā)酵條件、降低代謝壓力等。這些措施可以提高發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和效率，保證產(chǎn)品質量。