《工业微生物学》课程教学资源（课件讲义）原核生物的病毒——噬菌体

原核生物的病毒一噬菌体 噬菌体:是病毒中的一种,一般把侵染细菌 放线菌的病毒叫噬菌体。(把侵染真菌的病 毒叫噬真菌体) 噬菌体在自然界广泛存在,在1995年发表的 ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道 了4000余种,分别划归为49个病毒科 据 Bradley(1967)归纳,噬菌体共有六类形态

原核生物的病毒—噬菌体 噬菌体：是病毒中的一种，一般把侵染细菌、 放线菌的病毒叫噬菌体。（把侵染真菌的病 毒叫噬真菌体） 噬菌体在自然界广泛存在，在1995年发表的 ICTV的病毒分类与命名第六次报告中共报道 了4000余种，分别划归为49个病毒科. 据Bradley(1967)归纳，噬菌体共有六类形态

噬菌体共有六类形态 收缩性尾 蝌蚪状 长尾 (dSDNA) 非收缩性尾 短尾 噬菌体 大顶戗壳粒 D〔 SS DNA 球状(无尾 小顶衣壳粒 E (ssRNA) 丝状(无头) F (SSDNA) ★T系噬菌体T系噬菌体是研究的最广泛而又深入的 细菌噬菌体,按发现的先后顺序进行从T1-T编号,后来 发现其中偶数者的形态都相同(蝌蚪形收缩性长尾),故 统称T偶数噬菌体

噬菌体共有六类形态： ★T-系噬菌体——T-系噬菌体是研究的最广泛而又深入的 细菌噬菌体，按发现的先后顺序进行从T1 ---T7编号，后来 发现其中偶数者的形态都相同（蝌蚪形收缩性长尾），故 统称T偶数噬菌体

噬菌体对发酵工业的影响 烈性噬菌体能在短时间内连续完成繁殖的五个阶段(吸 附、侵入、复制、装配和释放) 大肠杆菌T4、T7和ΦX174噬菌体 烈性噬菌体的生活史就是侵染宿主,裂解细胞后又侵 染邻近宿主细胞的过程

噬菌体对发酵工业的影响 烈性噬菌体能在短时间内连续完成繁殖的五个阶段（吸 附、侵入、复制、装配和释放） 大肠杆菌T4、T7和X174噬菌体 烈性噬菌体的生活史就是侵染宿主，裂解细胞后又侵 染邻近宿主细胞的过程

偶数噬菌体的形态构造 由于绝大多数噬菌体为蝌蚪形,现以E,coli T4为例,介绍蝌蚪形噬菌体的结构: 头部 颈须 尾鞘 尾髓 基板和刺突 1尾丝 Z.c∥T4(蝌蚪状) 大肠杆菌T4噬菌体构造

由于绝大多数噬菌体为蝌蚪形，现以E.coli T4为例，介绍蝌蚪形噬菌体的结构： 大肠杆菌T4噬菌体构造 偶数噬菌体的形态构造

温和性噬菌体感染细胞后,并不马上引起细胞裂解,而 是以“原噬菌体( Prophage,亦称前噬菌体)"方式 整合在宿主的DNA中,随寄主繁殖而延续传代的噬菌体 不引起同源菌株细胞裂解,故不易被人察觉。一旦溶 源性细菌发生自发裂解或诱发裂解,将会危害发酵菌 株。因此必需采取有效的手段检测岀溶源性细菌。 溶源性细菌的检测敏感的、非溶源性的菌株作为指示菌 待测菌样在合适的培养基中培养 对数期进行紫外线照射,诱导原噬菌体复制 观察是否有噬菌斑岀现或菌液变清

温和性噬菌体感染细胞后，并不马上引起细胞裂解，而 是以“原噬菌体（Prophage，亦称前噬菌体）”方式 整合在宿主的DNA中，随寄主繁殖而延续传代的噬菌体 不引起同源菌株细胞裂解，故不易被人察觉。 一旦溶 源性细菌发生自发裂解或诱发裂解，将会危害发酵菌 株。因此必需采取有效的手段检测出溶源性细菌。 敏感的、非溶源性的菌株作为指示菌 待测菌样在合适的培养基中培养 对数期进行紫外线照射，诱导原噬菌体复制 观察是否有噬菌斑出现或菌液变清 溶源性细菌的检测

溶源性菌株的命名是在菌株名称后加括号,内写携 带原噬菌体的名称 EcoliB() 温和性噬菌体存在状态 游离态:游离于细胞之外,具感染性的完整病毒粒子。 整合态:温和性噬菌体都具有双链DNA。 营养态原噬菌体自发或经理化因素诱导,脱离细菌 染色体,进入营养期

溶源性菌株的命名是在菌株名称后加括号，内写携 带原噬菌体的名称 E.coli B() 温和性噬菌体存在状态 游离态 ： 游离于细胞之外，具感染性的完整病毒粒子。 整合态 ：温和性噬菌体都具有双链DNA。 营养态 原噬菌体自发或经理化因素诱导，脱离细菌 染色体，进入营养期

(一)原理:噬菌体侵染敏感菌后,不断释放子代噬菌体,通过琼 脂再扩散到周围细胞,继续侵染引起更多细胞裂解,形成一个个透 亮无菌近园形的空斑(噬菌斑),由此检出噬菌体的存在。 (二)材料(以谷氨酸菌噬检为例) 1噬检液(种子液、发酵液、空气、污物等):离心取上清液, 再经适当倍数稀释。 2指出菌液(敏感菌液):培养810h的菌液或新鲜斜面种细 胞悬浮液。示 3噬检培养基:(1)单层培养基(1.5%琼脂);(2)底层 固体培养基(2%琼脂);(3)上层半固体培养基(0.8%琼脂)。 4蛋白陈水:1%,pH7.0,备噬检液稀释用。 (三)方法:1.平板点滴法(快速);2.单层琼脂法(简便省料) 3双层琼脂法(清晰易见,可用于效价测定);4.其它方法

1.平点涌泫: 32c s目单质 肯等8 2.单该: 0,3 e. m 目喘整 15暇,50乙 凝 上签 15毗C,50 5m,+5 嘘斑

噬菌体的防治 (1)污染现象 发酵工业如抗生素、味精、有机溶剂和酿酒发酵经 常会遭受噬菌体污染 异常现象 碳源和氮源的消耗减慢,发酵周期延长,ρH值异 常变化,泡沬骤増,发酵液色泽和稠度改变,岀 现异常臭味,菌体裂解和减少,引起光密度降低 和产物锐减等。污染严重时,无法继续发酵,应 将整罐发酵液报废(即倒罐)

噬菌体的防治 (1)污染现象 发酵工业如抗生素、味精、有机溶剂和酿酒发酵经 常会遭受噬菌体污染 异常现象 碳源和氮源的消耗减慢，发酵周期延长，pH值异 常变化，泡沫骤增，发酵液色泽和稠度改变，出 现异常臭味，菌体裂解和减少，引起光密度降低 和产物锐减等。污染严重时，无法继续发酵，应 将整罐发酵液报废（即倒罐）

2)污染原因 发酵菌种本身是溶源性的 好氧发酵的空气过滤系统失效或发酵环境中存在大 量的噬菌体等原因也很容易加剧噬菌体污染 (3)防治措施 杜绝噬菌体的各种来源 应定期监测发酵罐、管道及周围环境中噬菌体的数量变化。 控制活菌体的排放 活菌体是噬菌体生长繁殖的首要条件,控制其排放 能消除环境中岀现特定的噬菌体

(2) 污染原因 发酵菌种本身是溶源性的 好氧发酵的空气过滤系统失效或发酵环境中存在大 量的噬菌体等原因也很容易加剧噬菌体污染。 (3) 防治措施 • 杜绝噬菌体的各种来源 应定期监测发酵罐、管道及周围环境中噬菌体的数量变化。 • 控制活菌体的排放 活菌体是噬菌体生长繁殖的首要条件，控制其排放 能消除环境中出现特定的噬菌体