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发酵工艺:微生物自溶现象综合分析

信息来源:泰安大同不凡生物工程有限公司  发布时间:2022-3-23 15:26:03  浏览量:840 次


01

什么是自溶



自溶作用是细胞的自我毁灭(cellular self-destruction),速溶酶体将酶释放出来将自身细胞降解。在正常情况

下,溶酶体的膜是十分稳定的,溶酶体的酶也安全地被包裹在溶酶体内,不会对细胞自身造成伤害。如果细胞受到

严重损伤,造成溶酶体破裂,那么细胞就会在溶酶体酶的作用下被降解,如某些红细胞常会有这种情况发生。在多

细胞生物的发育过程中,自溶对于形态建成具有重要作用,通过自溶作用,除去不必要的细胞、组织,如手指或脚趾

的形成同溶酶体有关,它将指之间的结构水解。另外蝌蚪尾巴的蜕化也是溶酶体中一种水解酶(组织蛋白酶)消化作

用的结果, 该酶将尾部细胞破坏, 使尾部消失。肠道内由于同样含有大量的消化酶,所以它也会发生自溶。

脾脏在开始自溶时,红髓内血液呈均匀同质,组织被血液溶解后的产物所浸染,白髓与红髓的细胞数减少。到第36

小时,组织边缘部分所有细胞成分包括淋巴细胞在内,都已完全消失,呈片污秽紫色。

心肌的自溶较骨骼肌早。离体心脏在亡后第12小时,肌浆肿胀,嗜酸性,呈块状,横纹不清,细胞核固缩。到第24

小时,有的细胞核发生浓缩,有的变得肿大而透亮。到第36小时,组织边缘部分的肌细胞核消失,组织中央部分的

肌细胞核尚未消失,但已变得肿大而透亮。到第48小时,组织中央部分的肌细胞也消失。

在人体的各种脏器中,胰腺是最早发生自溶的脏器之一。胰腺是分泌器官,能够合成多种消化酶,这些消化酶使得

胰腺的自溶发展最快、最严重。即使在冷冻的状态下,胰腺也会在人死后短短几小时内发生自溶。


02

自溶作用的发现



1894年R.F.J.Pfeiffer发现,如果在经痢疾菌免疫的豚鼠腹腔内注射痢疾菌,则该细菌发生特异的裂解,并已将

这种作用用于细菌鉴定中(Pfeiffer现象或Pfeiffer溶菌现象)。如加入健康动物的新鲜血清作为补体,则溶菌现

象也可在试管中发生。此称为Neisser-Wechsberg试管溶菌反应。


03

自溶的意义

自溶的发生是有诱因的。细胞自溶的主要条件就是周围环境的改变,当周围环境变得恶劣时,就会引发菌体大批的

自溶。但它们并不是没有目的的自溶。细胞会根据环境中不同的化学信号而发育的不一样,这就是细胞的分化。在

人体里,环境中的化学信号来自周围的细胞,而在菌群中,化学信号亦来自周围的细胞。死亡的细胞释放出了化学

物质,使基因一样的单细胞开始形成不一样的外观,有的细菌会变成抵抗力强的孢子,有的能够形成薄膜附着在物

体上,从而在恶劣环境中存活下来。虽然大批的个体死去了,但是火种保住了。这便是自溶的意义。


04

发生菌体自溶如何改进

1、菌体自溶的原因一般是生长条件极度恶化,因此要从补料对发酵液的理化性质的改变着手。

2、改变补料的配方。

3、可能是菌种衰老和工艺控制出问题。解决办法优化菌种和配方基础培养基,适当控制补料方法。

4、可能是菌种衰老,包括传代次数过多、菌种摆放时间太长等,从这方面可以改进。

5、可能是发酵培养基原料漏配,特别是哪些对菌种细胞壁合成重要的微量元素,在制作培养基的时候多次反复确认。


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