第七章染菌对发酵的影响和控制

难过滤。由于过滤困难，过滤时间拉长，影
响发酵液储罐和过滤设备的周转使用，破坏
了生产平衡。染菌发酵液还会因过滤困难而
大幅度降低过滤收率，直接影响提炼总收率。
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源自文库白
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，如链霉素、庆 大霉素，染菌后大量杂菌黏附在离子交换树脂表面，
菌，进罐，结果以污染杂菌而告终。现将我们收 集到的国内外几家抗生素工厂发酵染菌原因列于 下：
日本工业技术院发酵研究所多年来抗生素发酵染菌原因分析 项目 百分率% 种子带菌或怀疑种子带菌 9.64 接种时罐压跌零 0.19 培养基灭菌不透 0.79 总空气系统有菌 19.96 泡沫冒顶 0.48 夹套穿孔 12.36 盘管穿孔 5.89 接种管穿孔 0.39 阀门渗漏 1.45 搅拌轴密封渗漏 2.09 罐盖漏 1.54 其它设备渗漏 10.13 操作原因 10.15 原因不明 24.94
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。
（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
（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。
（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。
（二）染菌原因
造成染菌的因素很多，但总结几十年的经验，
对绝大部分罐批染菌的原因是比较清楚的，但在
实际生产中发酵染菌率仍比较高，可以说产生这 种现象大多数是由于工作中“明知故犯”“不负 责任”和“侥幸心理”所造成的。例如，灭菌的 蒸汽压不足不能灭菌；设备有渗漏不能进罐等等
都是众所周知的，但因为有侥幸心理还是照样灭
（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
染菌的发酵液一般发粘，菌体大多数自溶，
所以在发酵液过滤时不能或很难形成滤饼，
导致过滤困难。即使采取加热、冷却、添加
助滤剂等措施，使部分蛋白质凝聚，但效果
并不理想。
污染杂菌的种类对过滤的影响程度有差异，
如污染霉菌时，影响较小，而污染细菌时很
什么是染菌？
发酵过程中除了生产菌以外，还有其
它菌生长繁殖。
发酵过程污染杂菌，会严重的影响生产，是
发酵工业的致命伤。 造成大量原材料的浪费，在经济上造成巨 大损失
扰乱生产秩序，破坏生产计划。
遇到连续染菌，特别在找不到染菌原因往 往会影响人们的情绪和生产积极性。 影响产品外观及内在质量
（一）染菌对发酵的影响
噬菌体的感染力很强，传播蔓延迅速，
也较难防治，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。
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
生产不同的品种，可污染不同种类和性质的
微生物。
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。
1、发酵染菌对不同品种的影响
不 同 菌
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。
青霉素发酵染菌，绝大多数杂菌都能直接产生
不 同 产 品
或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交
换容量，而且有的杂菌很难用水冲洗干净，洗脱时与 产物一起进入洗脱液，影响进一步提纯。
二、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。染菌批次数应包 括染菌后培养基经重新灭菌，又再次染菌的批次 数在内。这是习惯的计算方法，也是我国的统一 计算方法。 总染菌率%=
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 同 会造成不同程度的危害。如杂菌大量消耗 产 品 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。
菌，由于芽孢耐热，不易杀死，往往一次染
菌后会反复染菌。
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定的受污 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。
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 百分率% 14.15 14.20 23.30
不象青霉素发酵染菌那样一无所得，但也
疫苗生产危害很大。现在疫苗多采用深层
不 培养，这是一类不加提纯而直接使用的产 同 品，在其深层培养过程中，一旦污染杂菌， 产 品 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，污染杂菌后
的损失也越大。
2、污染不同种类和性质的微生物的影响
（1）污染噬菌体
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。 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。