關(guān)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(yīng)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(shí)有發(fā)生，這可能導(dǎo)致發(fā)酵過程的不穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)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(shù)在預(yù)防和控制大腸桿菌自溶方面的應(yīng)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(gòu)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(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的密度和產(chǎn)量。而基因工程菌的構(gòu)建則是通過基因工程技術(shù)，將目標(biāo)基因?qū)氪竽c桿菌中，使其表達(dá)并生產(chǎn)所需的蛋白質(zhì)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(chǔ)。

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(dǎo)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(yán)重影響項(xiàng)目的進(jìn)程。

3.1噬菌體引起大腸桿菌自溶的因素

噬菌體是導(dǎo)致大腸桿菌自溶的一個(gè)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(jìn)行增殖。待繁殖的噬菌體成熟后，它們會壓迫菌體，導(dǎo)致其破裂釋放更多的噬菌體，并重復(fù)上述過程。鑒于噬菌體驚人的增殖速度以及其本身簡單結(jié)構(gòu)帶來的存活性，一旦發(fā)生噬菌體感染，務(wù)必停止產(chǎn)線運(yùn)行進(jìn)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(kuò)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(shí)間的延長，多粘菌素B Sub-MICs會導(dǎo)致大腸桿菌淡染程度加重、活菌數(shù)量減少、電鏡下細(xì)菌胞壁缺損甚至破壞，內(nèi)容物或部分喪失。

2. 外源蛋白質(zhì)表達(dá)與大腸桿菌宿主自身的脅迫應(yīng)激機(jī)制：在生物反應(yīng)器中表達(dá)ScFv大腸桿菌細(xì)胞自溶的分析中發(fā)現(xiàn)，外源蛋白高效表達(dá)并積累在細(xì)胞內(nèi)，可能導(dǎo)致大部分活細(xì)胞較野生菌提前進(jìn)入活著但不可培養(yǎng)（VBNC）狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)生細(xì)胞自溶。

四、奧克泰士在預(yù)防和控制大腸桿菌自溶中的應(yīng)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(diǎn)。在發(fā)酵工業(yè)中，奧克泰士可以用于預(yù)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(qiáng)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(zhì)、調(diào)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(jié)合，提高發(fā)酵過程的穩(wěn)定性。

3. 抑制外源蛋白質(zhì)表達(dá)：對于需要在大腸桿菌中表達(dá)外源蛋白質(zhì)的情況，奧克泰士可以通過降低外源蛋白質(zhì)的表達(dá)量或改善蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等方式，減少其對細(xì)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(zhì)表達(dá)和環(huán)境因素等多種因素引起。為了預(yù)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(zhì)量。