浅谈酸奶发酵过程中噬菌体的分离及其特性

吕宇蓓

摘要：随着乳制品行业的发展，酸奶的功能逐渐被更多的人重视，酸奶的发酵过程是十分严谨的，在发酵过程中，乳酸菌极易受到噬菌体的侵染，导致酸奶出现质量问题，所以现阶段急需对噬菌体进行分离和特性研究，在高中课堂上，我们已经学习了噬菌体的分离方法。本文主要对酸奶制造过程中噬菌体的分离步骤进行探讨，并分析噬菌体的特有性质。

关键词：酸奶发酵；噬菌体特性

1 噬菌体概述

为了使我们对噬菌体的特性有初步了解，高中生物课本对噬菌体有详细的介绍，噬菌体是一种能够侵染细菌、真菌以及藻类的病毒，它是不能单独生存的，必须依靠汲取宿主细胞的营养物质进行自身能量的供给，在细菌群落和细菌聚集的地方经常有噬菌体的出现。噬菌体的体积较小，分类方法比较复杂，在生物课堂上，教师也对噬菌体的特性进行了介绍，噬菌体的结构相对较为简单，没有独立完整的细胞结构，只具有一种核酸类型，对细菌和真菌的侵染效果特别明显[1]。

2 酸奶发酵过程中噬菌体的分离步骤

2.1.将指示菌种进行活化并过滤

为了更准确的探讨噬菌体的特性，应该对酸奶进行噬菌体的检测，故首先要进行检测指示菌的培养，在高中生物实验中以乳杆菌中噬菌体的分离为例，将作为指示菌株的乳杆菌放置在37℃的培养液培养至少24小时，使菌株保持活性，接着采用0.4μm的纯净过滤膜将酸奶样品进行过滤，将其它会干扰实验的细菌除去，从而能够使得噬菌体的检测结果更加精确[2]。

2.2选用适当培养基使噬菌斑出现

在高中课本上对乳杆菌的培养基进行了大致介绍，本次分离实验采用的乳杆菌培养基的形式是固体与半固体相混合，经过活化和过滤的指示菌与样品酸奶的加入比例是1：1000，教师在授课过程中提到1ml样品酸奶的量较为适宜，在指示菌和培养基的共同作用下，大约24h后，噬菌斑会出现在培养基中，接下来需要我们对噬菌斑进行观察，达到一定量才能进行下一步实验。

2.3将单个噬菌斑进行裂解离心

由于样品酸奶中的噬菌体含量是不确定的，所以我们在培养噬菌斑后在培养基中可能会出现大量的噬菌斑，在实验中，我们只选取了单个噬菌斑进行分离，将选取的单个噬菌斑放在适宜的液体培养基中，并加入适量指示菌，在37℃的温度下对混合液进行充分完全的裂解操作，对裂解后的混合液进行离心，将乳杆菌体进行破坏，把噬菌体分离出来[3]。

2.4将裂解液进行提纯并保存

为了得到较为纯净的噬菌体，我们反复进行了裂解离心步骤，尽可能将所有的菌体都除去，裂解离心过程重复五次左右，基本已经达到将噬菌体与乳杆菌完全分离的目的，为了更有效地进行噬菌体性质的研究，我们还需将噬菌体放在适宜条件下保存，一般来说，乳杆菌噬菌体应该放在4℃的液氮中保持活性，再配以适当浓度的甘油溶液进行存放。

3 酸奶发酵过程中产生的噬菌体的特性

3.1对宿主细胞有较强的依赖性

经过一系列复杂的操作，我们会得到纯度较高的噬菌体，有利于对噬菌体进行特性分析。在酸奶发酵过程中，主要的菌种为乳酸菌和乳杆菌，产生的噬菌体形式也比较相近，由于噬菌体是一种病毒，所以它与其他病毒的基本特性相同，只能依靠宿主细胞生活，也就是说酸奶发酵过程中产生的噬菌体对乳酸菌具有较强的依赖性，只能从中获取养分，进而维持自己的活性。

3.2对宿主细胞的选择较为专一

在酸奶发酵过程中，乳酸菌及乳杆菌都会产生特定的噬菌体，由于不同菌种的受体不同，产生的噬菌体形式也就不同，这种特性被称为噬菌体的宿主特异性，所以在酸奶发酵过程中，只需要对特定菌种的噬菌体进行分离即可，无需研究其他噬菌体的性质，酸奶发酵过程中主要是乳酸菌噬菌体破坏发酵剂的作用，使得发酵后酸奶中的乳酸含量降低，降低了酸奶的质量。

3.3繁殖速度快且繁殖量比较大

在上述实验过程中发现，如果将噬菌体与菌种放在适当的培养基中保存，噬菌体的扩散速度比菌种的繁殖速度快得多，如果对噬菌体和菌种的生長情况进行连续观察，可以发现1h左右噬菌体能够繁殖至超过130个，菌种的结构也随之破裂，侵染与菌种的所有噬菌体又会去从其他的乳酸菌中吸收养分。也就是说乳酸菌噬菌体的繁殖速度非常快、繁殖量很大，如果不及时控制会破坏发酵过程[4]。

3.4噬菌体没有完整的细胞结构

将分离出的噬菌体在电子显微镜下进行结构观察，可以发现噬菌体的结构比较简单，没有完整的细胞结构，有以蛋白质为主要成分的椭圆形头部和尾部，DNA位于椭圆形头部中，尾部分出尾丝，整个结构只有蛋白质和DNA，并没有细胞质等其他结构，正是由于噬菌体的结构不完整，才需要侵染特定的细胞进行生存，确保自己能够进行DNA的复制，从而进行顺利繁殖。

4 结语

综上所述，为了使酸奶发酵过程变得更安全，保证酸奶的质量，必须对噬菌体进行分离和特性研究，从而找到避免噬菌体侵染乳酸菌的办法。我们应该利用高中生物知识对噬菌体的分离方法进行研究，明确不同种类噬菌体的分离步骤，对提纯过程、离心时间以及保存原液等步骤都要有足够的了解，并结合高中课本对噬菌体的特性介绍来分析乳酸菌中的噬菌体特点，尽量在发酵过程中避免噬菌体的感染。

参考文献：

[1] 解明旭，叶仕根，杨晓宇.噬菌体的研究进展[J].黑龙江畜牧兽医，2016.

[2] 贺江.噬菌体展示技术在食品科学领域的应用进展[J].中国农学通报，2014.

[3] 朱良工，关松梅.乳酸菌噬菌体及其PCR法检测研究进展[J].中国乳品工业，2017（6）.

[4] 习羽，汪政煜.乳酸菌抗噬菌体相关机理的研究进展[J].乳品科学与技术学报，2015（6）.