对于一些含有不耐热成分的培养基或者添加成分(如部分抗生素等),经常采用过滤除菌的方式。某些情况下,许多液体培养基也能采用过滤除菌的方式使用,相比较与高压蒸汽灭菌,过滤除菌可以更好的保留培养基的营养成分完整性,防止糖类等成分出现焦化,可以获得更好的使用效果,特别是在模拟灌装试验中,应用非常广泛。由于过滤除菌的工艺仅仅是通过滤膜阻拦细菌而不是杀死细菌,因此比高压蒸汽灭菌失败的风险要高,对于样品的要求、过程控制都是非常严格的。
(1)水质:通常情况下,配制培养基用水的微生物载量是比较低的,但是如果水中的微生物超标,特别是配制体积较大时,水中的微生物总量较多,也会导致过滤除菌工艺失败。因此当水中微生物数量较多时,可以对培养基用水进行初过滤或加热等方式降低水中微生物数量,降低风险。
(2)设备管道:主要是在过滤前的设备和管道,若未进行有效的消毒措施,很可能有微生物存活,导致过滤除菌失败。过滤前的培养基容器及管道也应尽可能进行灭菌处理。
(3)培养基负载:培养基中的微生物初始污染数量对于过滤除菌效果的影响至关重要,特别是进行模拟灌装时,使用的TSB干粉最好是经特定工艺处理的,能达到无菌或接近无菌效果最好,市场是售卖的TSB干粉一般是有菌的,这个培养基营养高,微生物初始污染数量一般是比较高的水平,在过滤除菌之前,应对微生物初始污染数量进行测试,尽可能采取措施减少菌数。
(4)支原体污染:过滤除菌通常采用0.22μm的滤膜过滤除菌,支原体是可以通过这个滤膜的,特别是在TSB中,某些支原体可以通过滤膜并在TSB中生长,造成污染,这也是做模拟灌装使用TSB干粉要经过特定工艺灭菌处理的原因,支原体很可能会存在于干粉当中,也有可能存在于环境、水、设备设施中。
(5)过滤时长及温度:对于营养类培养基的过滤除菌,应尽快完成过滤的过程,特别是在室温较高的情况下,培养基中少量的微生物也会很容易快速繁殖,达到较高的水平,造成过滤除菌失败。因此配制好的培养基应快速完成过滤除菌,若过滤时间较长,则必须将环境和培养基的温度控制在较低水平,尽可能减缓微生物的繁殖速度。
(6)设备及工艺:过滤过程受培养基体积、微生物初始污染数量、滤膜质量等因素影响,可能出现滤膜穿孔现象,因此在过滤时,通常可以采用多级过滤方式,孔径由大到小,降低过滤失败的风险。
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