《发酵染菌》PPT课件

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(1)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,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,容易污染 杂菌。如在此阶段染菌,应将培养液全部废弃。
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(2)发酵前期染菌
发酵前期最易染菌,且危害最大。
原因 发酵前期菌量不很多,与杂菌没有竞争优势; 且还未合成产物(抗生素)或产生很少,抵御杂菌能力 弱。
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(二)发酵染菌对提炼和产品质量的影响
1、发酵染菌对过滤的影响
1)对过滤的影响: 菌体大多自溶;由于发酵不彻底,基质的残留
浓度增加;发酵液的粘度加大。 2)造成的后果:
过滤时间拉长,影响设备的周转使用;破坏生 产平衡,大幅度降低过滤收率。
污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异。
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染杂菌后的损失也越精选大课。件ppt
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2、污染不同种类和性质的微生物的影响
(1)污染噬菌体
噬菌体的感染力很强,传播蔓延迅速,也较防治, 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,被迫停产。
(2)污染其它杂菌
有些杂菌会使生产菌自溶产生大量泡沫,即使添加 消泡剂也无法控制逃液,影响发酵过程的通气搅拌。
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2、从染菌的时间来分析
发酵早期染菌:种子带菌、培养基和设备灭菌不彻底、设 备或管道有死角;
中、后期染菌:中间补料、设备渗漏、操作不合理。
3、从染菌的类型来分析
耐热性芽孢杆菌:死角或灭菌不彻底; 球菌、酵母:可能是从蒸汽的冷凝水或空气中带来的; 浅绿色菌落(革兰氏阴性杆菌) :发酵罐的冷却管或夹套渗
措施 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。
(4)发酵后期染菌
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。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。
这些漏孔很小,特别是不锈钢材料形成的 漏孔更小,有时肉眼不能直接觉察,需要通过 一定的试漏方法才能发现。
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。
第三节 发酵染菌后的处理
第四节 预防精选噬课件p菌pt 体的危害
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一、发酵过程染菌的异常现象
种子培养异常
主要表现有菌体生长缓慢、菌丝结团、菌体老化以及培养液
的理化参数变化。 发酵异常
主要表现在菌体生长速度缓慢,形态不粗壮或过早老化,以 及糖、氮、pH、泡沫、发酵产物、发酵浓度等理化参数不正 常。
管理问题
操作违反规程
种子带菌
原因不明
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百分率,%
8.20 7.60 26.00 1.60 11.00 0.60 7.09 1.60 0.60 35.00
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3、上海第三制药厂染菌原因分析
项目 种子带菌 盘管穿孔 阀门渗漏 空气系统有菌 管理不善 其它 原因不明
百分率% 14.15 14.20 23.30 10.0 25.80 7.49 5.78
2.09
其他设备漏
泡沫冒顶
0.48
操作问题
夹套穿孔
12.36
原因不明
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百分率,% 5.89 0.39 1.45 1.54 10.13 10.15 24.91
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2、国内一制药厂发酵染菌原因的分析
染菌原因
外界带入杂菌(取样、补料带入)
设备穿孔
空气系统带菌
停电罐压跌零
接种
蒸汽压力不够或蒸汽量不足
4、灭菌不彻底
灭菌技术的好坏与灭菌质量很有关系
蒸汽通入培养基,升温快慢、保温时间——产生过多泡沫
蒸汽总压是否达到要求标准
环境中的杂菌数量因季节而有很大差别。
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原材料储存和保管,如液胨、玉米浆、母液糖等有机原 料——杂菌的数量 发酵罐、培养基配制罐等设备的清洗质量——有无灭菌 的死角对减少或避免染菌仍然是十分必要的。
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二、染菌对发酵的影响
(一)染菌对发酵过程本身的影响
☻生产不同的品种,可污染不同种类和性质的微生物。
放线菌由于生长的最适pH为7左右,因此染细菌为多,而霉菌生长pH为5 左右,因此染酵母菌为多。
☻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。
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2)一些染菌的发酵液经处理过滤后得到澄清的发酵液,放置后 会出现混浊,影响产品的外观。
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三、染菌的原因
(一)发酵染菌率计算基准
总染菌率指一年发酵染菌的批(次)数与总投料批(次) 数之比的百分率。
发酵染菌批(次)数 总染菌率%= 总投料批(次)数 × 100%
设备染菌率:统计发酵罐或其他设备的染菌率。
在这个时期要特别警惕以制止染菌的发生。
染菌措施 可以用降低培养温度,调整补料量,用酸 碱调pH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,补加一些 营养,重新接种再用。
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(3)发酵中期染菌
发酵中期染菌会严重干扰产生菌的代谢。杂菌大量产酸,培 养液pH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,有时甚至会使已产生的产物分解。有时也 会使发酵液发臭,产生大量泡沫。
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1、发酵染菌对不同产品的影响
品不 同 产
青霉素发酵染菌,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。
链霉素、四环素、红霉素、卡那霉素等虽不象青霉
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的正常代谢;
改变pH,降低产量。
灰黄霉素、制霉菌素、克念菌素等抗生素抑制霉菌,
对细菌几乎没有抑制和杀灭作用。
对疫苗生产危害很大。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,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。因此,发酵罐容积越大,污
5、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。
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四、无菌状况的检测
1、环境无菌的检查
尘埃粒子检测 无菌平板检测
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2、种子及发酵液无菌状况检测
①显微镜检查:染色 镜检 ②平板划线检查: 到平板 空培养 待测样品划线 培养观察 ③酚红肉汤培养检查: 无菌肉汤培养基空培养 接入样品 培养观察
2、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造 成的染菌分别为19.96%和 26%。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程度。 因为空气除菌系统较为复杂,环节多,偶遇不慎便会导 致空气除菌失败。
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3、种子带菌
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。
有的杂菌会使发酵液发臭、发酸,致使pH下降,使 不耐酸的产品破坏。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菌。
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举例:其他杂菌污染的影响
青霉素发酵:污染细短产 气杆菌比粗大杆菌的危 害大
链霉素发酵:污染细短杆 菌、假单孢杆菌和产气 杆菌比粗大杆菌的危害 大
四环素发酵:污染双球菌、 芽孢杆菌和夹膜杆菌的 危害较大
柠檬酸发酵:污染青霉菌
肌苷、肌苷酸发酵:污染 芽孢杆菌
谷氨酸发酵:污染噬菌体
高温淀粉酶发酵:污染芽 孢杆菌和噬菌体
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3、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准的污染时间,不是杂 菌窜入培养液的时间。
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。
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无菌室要求
无菌室操作要点:无菌室装有紫外灯,打开紫外灯,照半 小时,关灯后15分钟再接种。 用消毒药水如新洁而灭配成1/1000浓度擦桌子、拖地, 开启超净台的通风,接种时必须在超净台上操作,超净台 装有一台鼓风机,进风口有一粗过滤器,出风口有高效过 滤器,无菌操作时,接种人员必须穿无菌服,戴口罩,手 用酒精棉球擦干净。
无菌室内无菌度的要求: 把无菌培养皿平板打开盖子在无 菌室内放置30分钟,根据一般工厂的经验,长出的菌落在 3个以下为好。
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无菌室立体示意图
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高效空气粒子过滤气体走向
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二、防止设备渗漏
设备和管件的渗漏指设备和管件由于腐蚀、 内应力或其他原因形成微小漏孔发生渗漏现象。
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2、种子培养基灭菌的注意事项
• 灭菌操作时需要注意排气管是否畅通 • 固体培养基可采用两次灭菌的方法 • 通入蒸汽后使瓶内培养基温度达到121ºC所需的时间与瓶内培养 Nhomakorabea的体积有关
3、种子摇瓶培养的注意事项
• 保证摇瓶间的清洁卫生
• 摇瓶内液体装料不宜过多
• 瓶口包扎的纱布一般为八精选层课件以pp上t
漏 霉菌:灭菌不彻底或无菌操作不严格。
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第六章 发酵染菌及防治
第一节 发酵过程中的染菌分析 第二节 发酵染菌的预防措施 第三节 发酵染菌后的处理 第四节 预防噬菌体的危害
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一、防止种子带菌
1、菌种保藏和活化
制备种子时对沙土管及摇瓶严格加以控制。 沙土制备时要多次间歇灭菌 注意接种时的无菌操作 子瓶、母瓶的移种和培养 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,或用化学 药品灭菌。
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发酵过程的杂菌检查
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五、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?
1、单罐染菌和多罐染菌 若是单罐染菌,即不是系统问题,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、分过滤器失 效; 若是多罐染菌,则一般为系统问题,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 或补料的分配站有渗漏或灭菌不彻底。
管理不善而染菌的有31个罐批, 占25.08%,经分析有下表所列原因:
管理项目
百分率%
进罐前未做设备严密度检查 25.8
接种违反操作规程
25.8
检修质量缺乏验收制度
19.35
操作不熟练
19.35
配料违反工艺规程
6.45
调度不当
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3.25
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造成染菌的主要原因总结
1、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 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33.85%, 上海三厂的分析这类染菌为37.5%。所以说加强设备本身 及附属零部件的严密度检查,对制服染菌是极其主要的, 也是重要的。
溶解氧 其他: pH值
尾气中CO2含量
氧与谷 变异氨 化常酸
发正 酵常 溶发 解酵
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3、判断发酵是否染菌应以无菌试验结果为根据
无菌试验的目的:
1)监测培养基、发酵罐及附属设备灭菌是否彻底 2)监测发酵过程中是否有杂菌从外界侵入 3)了解整个生产过程中是否存在染菌的隐患和死角
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第六章 发酵染菌及防治
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➢ 发酵过程中除了生产菌以外,还有其它菌生长繁殖, 如果这些杂菌的生长失控,就会造成发酵染菌。
➢ 几乎所有的发酵工业,都有可能遭受杂菌的污染。 染菌的结果,轻者影响产量或产品质量,重者可能 导致倒罐,甚至停产。
第一节 发酵过程中的染菌分析
第二节 发酵染菌的预防措施
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2、发酵染菌对提炼的影响
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。 采用有机溶剂萃取的提炼工艺,则极易发生乳化,很难使水相和溶 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,会影响进一步提纯。
3.发酵染菌对产品质量的影响
1)染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度 有较大影响。
不同品种发酵的染菌率:统计不同品种发酵的染菌率,有 助于查找不同品种发酵染菌的原因。
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(二)染菌原因
1、国外一抗生素发酵染菌原因的分析
染菌原因 种子带菌
百分率,% 染菌原因
9.64
蛇管穿孔
接种时罐压跌零
0.19
接种管穿孔
培养基灭菌不透
0.79
阀门泄漏
空气系统带菌
19.96
罐盖漏
搅拌轴密封泄漏
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