Фаголизис

Рис. 32. Изменение окислительного напряжения в процессе пенициллинового бактериостаза и фаголизиса культуры золотистого стафилококка

И СПОСОБЫ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ФАГОЛИЗИСОВ [c.196]

Таким образом, согласно литературным данным, добавление бактериофага может как повышать величину окислительного потенциала среды за счет прекращения жизнедеятельности микроорганизмов, так и понижать ее из-за лизиса культуры. Величина потенциала в случае фаголизиса существенным образом зависит от концентрации микроорганизмов, подвергающихся лизису. [c.98]

Нами показано [33], что при бактерио-стазе культуры золотистого стафилококка уменьшение численности микроорганизмов приводит к повышению потенциала (окислительного напряжения). Уменьшение численности микроорганизмов за счет фаголизиса не повышает величины потенциала, как это [c.99]

Рис. 32 показывает, что, по крайней мере, в первые 5—6 ч роста наблюдается различие между величиной окислительного напряжения при наличии бактериостаза и таковой же в случае феномена фаголизиса, хотя видимого роста не наблюдалось в обоих случаях. [c.99]

Таким образом, основной задачей после выявления на производстве случая, подозрительного на фаголизис, является доказательство возможной роли фага как причины неудавшейся операции, в том числе выявление самого фага и его характеристики. Это позволяет установить способ попадания фага на производство (эндо- или экзогенный), а также определить, является ли обнаруженный фаг вариантом (мутантом) какого-либо ранее известного фага или встречается впервые. [c.173]

Использование нескольких рассмотренных выше приемов первичной идентификации может позволить с достаточной уверенностью сделать вывод относительно возможной принадлежности вновь выделенного на производстве фага к уже известной или к новой группе фагов и тем самым начать полноценную работу по борьбе с фаголизисом, вызванным этим фагом, не дожидаясь результатов окончательной классификации фага, которые можно получить, применяя методы анализа, менее доступные в условиях заводской лаборатории. [c.189]

Использование всего комплекса методов сравнения, как простейших, так и относительно более сложных, имеет своей целью отнести фаг к той или иной известной семье фагов, а затем осуществить сравнение с другими фагами в пределах этой семьи. Такое сравнение дает ответ, является ли данный фаг мутантом одного из уже известных фагов или вновь выделенным представителем этой семьи. Отнесение фага, выделенного в условиях производства, к определенной семье имеет принципиальное значение и для выбора способов получения устойчивых форм бактерий, и для оценки способов профилактики фаголизисов этими фагами, и для оценки вероятности повторных фаголизисов на производстве, вызванных фагами данной семьи. [c.194]

Фаговый профиль завода — это систематическая регистрация данных о наличии и количестве фагов, активных в отношении используемого на данном предприятии продуцента. ФПЗ дает оценку фагового фона на данном производстве, создающегося путем периодически возникающих и иногда проходящих необнаруженными фаголизисов. Ценность ФПЗ как признака, позволяющего оценить перспективу бесперебойного производства, очевидно, значительно возрастет, если выявленные фаги удастся отнести к определенной семье. Данные ФПЗ следует обязательно учитывать при смене продуцентов. Систематическое определение [c.195]

Ограничения развития фага, обусловленные свойствами бактерии. Зависимость внутриклеточного развития бактериофага от наличия многих ферментов, а также структур бактерий, не всегда существенных для самой клетки, позволяет отбирать такие мутанты бактерий, в которых развитие фага блокировано на разных стадиях — транскрипции, трансляции, репликации НК, сборке зрелых частиц. У таких мутантов адсорбция фага обычно не нарушена. Следует отметить, одиако, что среди фагоустойчивых мутантов с нарушением внутриклеточного развития фага обычно выявляют лишь те мутанты, которые переносят осуществление определенных стадий развития фага. Обычным отбором не удается выявить мутанты, которые, ограничивая развитие фага, и сами погибают. Между тем именно такие мутанты были бы хорошим средством для гашения вспышки фаголизиса. Действительно, ранняя гибель инфицированной бактерии без образования даже минимального количества жизнеспособного фага способствовала бы тому, что вторичные мутанты фага, способные обойти такой тип устойчивости, отбирались бы редко. [c.203]

Борьба с фаголизисом в производственных условиях [c.206]

Борьба с фаголизисами на производстве состоит из работы по их предупреждению, а также из мероприятий, которые необходимо осуществлять при угрозе фаголизиса и при окончательном подтверждении роли фага как причины неудачных ферментаций и после определения пути его попадания иа производство. [c.207]

Нет единого мнения о значении лизогенных продуцентов, относящихся к разным видам бактерий, как возможных источников вирулентных фагов на производстве. Для ряда продуцентов происхождение некоторых вирулентных фагов, вызывающих фаголизис на производстве, доказано. В ряде других случаев столь же однозначно доказано, что многолетнее использование лизогенных продуцентов никогда- не приводило к возникновению или отбору вирулентных мутантов. [c.207]

Поскольку внедрение фагоустойчивого штамма в производство требует осуществления обязательных испытаний, работу по отбору фагоустойчивых вариантов (их проверку и характеристику) следует проводить заблаговременно, используя группу фагов, выделенных во внешней среде. Предварительное получение набора разрешенных к внедрению фагоустойчивых продуцентов может в условиях начавшегося фаголизиса быть гарантией его быстрого гашения. [c.209]

Ниже рассматриваются способы придания продуцентам фагоустойчивости в соответствии с описанными ранее механизмами и дается оценка относительной эффективности этих механизмов. Кроме того, рассматриваются специальные приемы — использование многокомпонентного посевного материала, ротации культур — как способы предотвращения фаголизисов и уменьшения ущерба от них. [c.209]

Использование ряда приемов способствует ограничению фаголизисов и в условиях использования бактерий в нестерильных или относительно стерильных условиях. Основные идеи — использование смешанных культур, часто разных видов, и ротация — периодическая смена таких многокомпонентных заквасок. Составление исходной маточной суспензии из смеси бактерий (относящихся к разным штаммам одного вида или к разным видам) создает определенную уверенность, что при попадании в ферментационную емкость фага, активного лишь в отношении одного из компонентов такой закваски, остальные компоненты останутся неповрежденными. В результате общая эффективность всего процесса если и изменится, то незначительно, и ущерб будет небольшим. Однако при использовании определенной смеси бактерий в течение длительного времени произойдет отбор и накопление фагов, активных против каждого из компонентов смешанной культуры. Эту трудность обходят использованием второго приема — ротации смешанных культур. [c.210]

Согласно имеющимся данным использование такой системы работы ведет к существенному понижению числа операций, сопровождающихся фаголизисом, и как следствие к существенному повышению качества и стандартности конечного продукта (поскольку в этом случае нет ротации, видовой состав смеси постоянен). У такой схемы работы есть и другое преимущество. Использование определенных хорошо охарактеризованных штаммов бактерий в смеси позволяет начать планомерную научно-исследовательскую работу по улучшению свойств каждого из штаммов. В частности, известно, что некоторые технологически важные свойства бактерий определяются наличием специфических плазмид. Например, плазмиды биодеградации контролируют способность бактерий разлагать сложные и часто очень токсичные химические соединения. Плазмиды бактерий, используемых в сыроделии, контролируя образование протеолитических ферментов, высвобождающих свободные аминокислоты из белков молока, обеспечивают хороший рост бактерий и образование ими молочной кислоты. Ограничение состава смеси определёнными штаммами позволяет вести длительную работу по изучению соответствующих плазмид и регуляции активности генов (ответственных за данный признак) с целью улучшения свойств производственных штаммов в смеси. [c.212]

Специальные меры при возникновении фаголизисов [c.212]

Признаки, позволяющие подозревать фаголизис как причину неудачной ферментации, не слишком специфичны, однако знать их полезно. [c.212]

Изменения в ФПЗ, состоящие в возрастании общего титра фага, появлении необычных по типу негативных колоний или спектру литического действия фагов, дают основание предположить, что существует возможность фаголизиса. [c.212]

Развитие сопутствующих микроорганизмов может вести к изменению цвета, запаха культуральной жидкости. Наличие фаголизиса и исчезновение бактерий — продуцентов исходной популяции продуцента — может создать для развития загрязняющих микроорганизмов особо благоприятные условия. [c.213]

Меры, которые следует принимать при угрозе возникновения фаголизиса, должны,быть решительными и срочными. Прежде всего следует с осторожностью относиться к судьбе подозрительной на фаголизис ферментации, чтобы ие способствовать дальнейшему распространению фага. [c.213]

После получения окончательного доказательства роли бактериофага в неудачной ферментации (совпадение неудачных операций с признаками фаголизисов, выделение фагов из производственных емкостей) проводят работы по гашению вспышки фаголизиса, включающие определенные мероприятия. [c.213]

Бактериофаги способны лизировать только молодую, активно развивающуюся культуру микроорганизма. Технологический процесс получения антибиотиков весьма благоприятен для развития фагов в случае попадания их в ферментеры. При заражении культуры фагом происходит почти полный лизис мицелия стрептомицета и резкое снижение биосинтеза антибиотика. Лизис стрептомицетов под действием фагов в заводских условиях причиняет значительный материальный ущерб. Фаголизис стрептомицетов — продуцентов антибиотиков наблюдается при промышленном получении стрептомицина, тетрациклинов, эритромицина, новобиоцина. Он может иметь место и при производстве других антибиотических веществ. [c.490]

Естественно, что сразу же по выявлении фаголизиса следует провести очистку (стерилизацию) оборудования с использованием физических и химических факторов (дезинфектанты типа хлорамина, УФ-излучение и др.). [c.213]

Значение бактериофагов для промышленности не исчерпывается только их отрицательной ролью как источников фаголизиса. [c.214]

Возможность быстро оценить уровень адсорбции для вновь выделенного фага промышленных бактерий очень важна па практике, поскольку позволяет изучить потребность фага в кофакторах адсорбции. Например, для вирулентного фага Т4 кофактором адсорбции является триптофан, необходимый для активации хвостовых волокон. Кофакторами адсорбции могут быть ионы тех или иных металлов, особенно часто магния или кальция. Важным условием для выявления кофакторов адсорбции служит строгая стандартизация условий опыта (состав адсорбционного буфера, температура, реакция среды). Если выделенный в производственных условиях фаг нуждается в каком-то кофакторе адсорбции, то устранение этого кофактора из питательной среды может оказаться вполне достаточной мерой для гашения вспы1нки фаголизиса, вызванного данным фагом (при условии, что удаление кофактора не ухудшает рост или биосинтетическую активность бактерий, или иные их важные для производства свойства). Му- [c.174]

В представленной главе были рассмотрены некоторые вопросы, связанные с ролью бактериофагов в промышленности как фактора, понижающего эффективность производства (фаголизисы), как факторов, способствующих генетическому исследованию бактерий-продуцентов, и как модельных организмов при изучении фундаментальных биологических явлений. [c.216]

Очевидно, что универсального способа борьбы с фаголизисами не существует. Однако постоянная, систематически проводимая работа по выделению бактериофагов, исследованию их свойств быстрое внедрение фагоустойчивых штаммов бактерий могут стать основой производства, свободного от фаголизисов. [c.216]

На каждой стадии процесса ферментации необходимо контролировать чистоту культуры — продуцента и скорость его размножения, pH среды, отсутствие фаголизиса и выход фермента. Установлено, что одна жизнеспособная спора микроба-крнтами-нанта способна "заразить" объем среды, равный 10—50 м . Поэтому важно убедиться в "монолитности" инокулята и в полной стерильности подготовленного к засеву ферментатора. К сожалению, в промышленных биореакторах трудно добиться абсолютно полной стерильности, поэтому целесообразно засевать питательную среду в них большим по объему и физиологически активным посевным материалом. Таким приемом обеспечивают конкурентоспособность продуцента при возможном попадании в среду его обитания любого постороннего микроба. Этому же способствует уменьшение числа фаз размножения продуцента, если основной ферментатор засевают культурой, находящейся в продуктивной фазе. [c.461]

Рис. 80. Молодые колонии (7-часовые) бактерий дизентерии, подвергающиеся фаголизису (увеличение 80х). Колонии прижизненно флуо-рохромированы акридиновым оранжевым.

Если задержка в подъеме потенциала зависит от увеличения концентрации одних и тех же восстановителей при лизисе, то задержка подъема потенциала у культуры с более сильно восстанавливающими свойствами может быть и меньше, чем у культуры золотистого стафилококка. Согласно Хьюитту [23] культуры коли-бактерий и золотистого стафилококка показывают аналогичный ход кривых потенциала. Поэтому нами [33] были измерены значения окислительного напряжения в процессе фаголизиса культуры Вас. proteus vulgaris, которая является более восстанавливающей по сравнению с золотистым стафилококком. [c.100]

Наличие связи между численностью микроорганизмов и величиной окислительного потенциала (окислительного напряжения) представляет известные перспективы для разработки ускоренного метода определения численности микроорганизмов путем колориметрического измерения величины окислительного потенциала. С другой стороны, различие в ходе кривых фаголизиса и бактериостаза культуры золотистого стафилококка создает предпосылки для дифференцирования лизиса от бактериостаза путем колориметрического измерения потенциала. Опыты, проведенные на бульоне Хоттингера и на мясопептонном бульоне с глюкозой, показали, что при наличии пенициллина пробирки с культурой и метиленовым синим остаются окрашенными и прозрачными, при фаголизисе содержимое пробирок, оставаясь прозрачным, частично обесцвечивалось, содержимое же контрольных пробирок обесцвёчивалось полностью, оставаясь мутным. Таким образом, содержимое пробирок культуры золотистого стафилококка, подвергнутых бактериостазу, фаголизису, или же контрольных различалось либо по прозрачности, либо по мутности. [c.101]

Численность вирусов в море составляет от до 10 частиц в 1 мл воды и коррелирует с плотностью микробного населения. Морфологически они разнообразны. Частицы вирусов не представляют устойчивого компонента и после выхода в открытую воду теряются из нее за относительно короткое время, причем численность частиц резко варьирует. Они могут исчезать при фильтрации зоопланктоном. Вирусы рассматриваются как факторы, контролирующие численность фитопланктона. Оценочная величина лизиса бактериопланктона, обусловленного фагами, составляет 10% в сутки. Syne ho o us лизируется на 1-30% в сутки. Вирусы определенно играют роль ограничивающего фактора при цветении, поскольку цветение вызывается генетически однородной популяцией организмов, например Emiliania huxlei. Вместе с тем цианобактерии быстро создают устойчивые к фаголизису популяции . [c.189]

То, как именно фаг попадает на производство, в существепной 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) фаголизисы вызываются в основном фагами, попавшими из внешней среды (экзогенные фаги). В этом случае единственной гарантией безлизисного производства может быть использование комплекса специально разработанных мер. Изредка, нри использовании лизогенных продуцентов, причиной лизиса может стать возникновение вирулентных мутантов (эндогенные фаги). В случае использования в производстве только одного пггамма бактерий аппаратурное оформление производства позволяет вести его в микробиологически стерильных условиях, основным источником фаголизиса должны быть фаги, имеющие эндогенное происхождение (вирулентные мутанты профагов лизогепных продуцентов), и лишь нри нарушении определенных технологических условий (некачественная стерилизация среды, воздуха, добавок и т. п.) лизис может быть вызван экзогенными фагами. Экзогенные фаги, вообще говоря, могут быть не только вирулентными, но и умеренными, если, например, в ферментеры попадают вместе с нестерильными компонентами лизогенные бактерии вида, родственного продуценту и выделяющие фаг, активный па клетках продуцента. [c.172]

Удаление профага из лизогенных бактерий. Если обнаружено, что клетки штамма-продуцента лизогенпы и с определенной частотой образуют вирулентные мутанты фага, вызывакзщие фаголизис в производственных условиях, крайне желательно получить нелизогенный вариант бактерий или по крайней мере такой вариант, который не образует с высокими частотами жизнеспособных вирулентных мутантов фага. [c.191]

Иногда вполне достаточно придать фагу состояние дефектности. Нескольких мутаций, введенных в профаг обработкой ли-зогенпых клеток мутагенами, может быть достаточно для предотвращения в дальнейшем фаголизисов, обусловленных возникновением вирулентных мутантов. Такие дефектные лизогены не должны продуцировать жизнеспособного фага в результате реверсий, что и определяет их применимость для использования в качестве продуцентов. [c.192]

Предотвращение фаголизисов и гашение их вспышек в производственных условиях — задача противофаговой службы. Независимо от конкретных организационных форм в эту службу обязательно должны входить заводская лаборатория, научно-исследовательская лаборатория, специализирующаяся на исследовании бактериофагов, и научно-исследовательская генетико-селекционная лаборатория, проводящая исследования и селекцию активных форм соответствующего продуцента. Необходимость согласованной работы этих подразделений в решении задач противофаговой службы объясняется самим характёром работы по выявлению и предотвращению фаголизиса (см. ниже). [c.206]

Защита <хоткрытых производств, использующих бактериальные продуценты. Современное микробиологическое производство, рассчитанное на осуществление операций в стерильных условиях, может в принципе быть спободным от фаголизисов. Использование нелизогенных продуцентов, высококачественных аппаратов, тщательное соблюдение технологической дисциплины на всех этапах производства должны гарантировать, что бактериофаги в производственные емкости не попадут вообще. Между тем ряд производств и процессов осуществляется в относительно нестерильных или полностью нестерильных условиях (виноделие, сыроделие, очистка микроорганизмами промышленных стоков и т. п.). Очевидно, что в этих случаях требования к фагоустойчивости исходных штаммов резко повышаются. [c.210]

При появлении фага, активного на одном из штаммов, входящих в многокомпонеш ную смесь, когда титр этого фага превышает некоторую критическую величину (определяемую в каждом случае особо, исходя из реального влияния фаголизиса на выход продукта и его качество), штамм, в отношении которого обнаружен фаг, из исходной смеси изымается и производство продолжается на оставшихся в смеси штаммах одновременно начинается работа по получению фагоустойчивого варианта штамма, изъятого из общей смеси. Полученный фагоустойчи- [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология