Бактериофаги или фаги вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Микробиологическое производство, использующее бактерии-продуценты, может в. - презентация

1

2 Бактериофаги или фаги вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Микробиологическое производство, использующее бактерии-продуценты, может в определенных условиях оказаться зависимым от бактериофагов. Лизис бактерий в промышленных аппаратах-ферментерах, вызванный бактериофагами (фаголизис) снижает выход конечного продукта или ухудшает его качество и тем самым приносит экономический ущерб. Фаголизис может быть и причиной особого, генетического загрязнения внешней среды. В производстве обычно используются бактериальные культуры ограниченного числа видов. В случае их массового лизиса и попадания определенных фагов во внешнюю среду может наблюдаться не только качественное изменение состава микроорганизмов, но и взаимодействие «производственных» и «природных» фагов. Это может привести к появлению в природных условиях генетически новых вариантов фагов ещё более активно лизирующих данный продуцент или способных лизировать близкородственные виды бактерий. Следовательно, нарушаются сложившиеся биоценотические отношения.

3 Бактериофаги, способные вызвать инфекцию клеток, имеют 2 состояния: 1- внеклеточный свободный фаг и 2 – состояние вегетативного фага. Внеклеточный фаг биологически неактивен, а вегетативный фаг – активен, это состояние фага после инфекции чувствительных бактерий. Фаги принято делить на три типа. 1 тип – истинно вирулентные фаги. Инфекция ими неизбежно ведет к гибели инфицированной клетки. 2 тип – умеренные фаги. После инфекции ими возможны 2 варианта: литический (гибель клеток) и лизогенный, т.е. геном умеренного фага переходит в особое состояние – профаг. Клетка, несущая профаг, называется лизогенной или просто лизогеном. В состоянии профага геном умеренного фага передается от клетки ее потомкам при клеточном делении как угодно долго в ряду поколений. 3 тип фагов. Инфицирование ими не ведет к гибели бактерий. Развитие фага сказывается в замедлении скорости деления бактерий.

4 То, как фаг попадает на производство, в существенной степени определяется характером самого производства. Так, например, в отраслях промышленности, где производство ведется в открытых емкостях, фаг может попадать в них из воздуха, с добавками и т.д. В случае таких производств (сыроделие, виноделие), лизисы вызываются в основном фагами, попавшими из внешней среды (экзогенные фаги). В этом случае единственной гарантией безлизисного производства может быть использование комплекса специально разработанных мер. В случае, когда производство ведется в стерильных условиях в специальном аппаратурном оформлении, основным источником фаголизиса являются фаги, имеющие эндогенное происхождение (вирулентные мутанты профагов лизогенных продуцентов) и лишь при нарушении определенных технологических условий (некачественная стерилизация среды, воздуха, добавок и т.п.) лизис может быть вызван экзогенными фагами. Данные о наличии и количестве фагов, активных в отношении используемого на данном предприятии продуцента систематически регистрируются. Фаговый профиль завода дает оценку фагового фона на данном производстве, создающегося путем периодически возникающих фаголизисов. Данные фагового профиля завода следует обязательно учитывать при смене продуцента.

5 состоит из работы по их предупреждению, а также из мероприятий, которые необходимо осуществлять при угрозе фаголизиса, и при окончательном подтверждении роли фагов как основной причины неудачных ферментаций, и после определения пути его попадания на производство.

6 Соблюдение технологической дисциплины: надежность стерилизации питательных сред, воды, воздуха, добавок. Тщательное соблюдение правил санитарии, герметичность оборудования, использование свободного от фагов посевного материала. Использование соответствующих штаммов- продуцентов. Эти штаммы должны по возможности отвечать двум требованиям: быть нелизогенными и быть устойчивыми ко всем известным фагам, активным в отношении данного продуцента.

7 Возрастание титра фага в культуральной жидкости, появление негативных колоний. Вспенивание культуральной жидкости (лизис клеток ведет к освобождению большого количества белков, обеспечивающих устойчивость пены). Медленное нарастание оптической плотности (мутности) культуры может быть обусловлено лизисом части популяции бактерий фагом. В некоторых случаях происходит почти полное просветление суспензии бактерий. Возрастание вязкости культуральной жидкости (из-за освобождения при лизисе высокомолекулярных компонентов – нуклеиновых кислот, полисахаридов). Изменение рН (подкисление среды). Падение уровня выхода конечного продукта. Развитие сопутствующих микроорганизмов может вести к изменению цвета, запаха культуральной жидкости. Наличие фаголизиса и исчезновение бактерий-продуцентов исходной популяции может создать для развития загрязняющих микроорганизмов особо благоприятные условия.

8 После получения окончательного доказательства роли бактериофага в неудачной ферментации (выделение фага из культуральной жидкости) проводят работы по «гашению» вспышки фаголизиса. Выяснение пути попадания фага на производство (эндогенный или экзогенный мутант ранее встречаемого фага). Если эндогенный фаг – проводят замену продуцента и временно производят другой продукт, с другим продуцентом. Поиск фагоустойчивого штамма в группе заранее отобранных запасных продуцентов и при нахождении такого – немедленное введение его в производство. Проведение очистки (стерилизация) оборудования с использованием физических, химических методов (хлорамин, УФ-излучение и т.д.).