詹益雄,徐江峰,李 浪,李方麗,翁雅倩,車(chē) 騰,瞿明霞
(武漢生物制品研究所有限責(zé)任公司,湖北武漢 430207)
在菌苗類(lèi)培養(yǎng)基中,通過(guò)胰酶消化牛肉得到的蛋白胨作為氮源被廣泛使用,如用林氏消化液制作白喉?xiàng)U菌培養(yǎng)基,用厚金格爾消化液制作腦膜炎奈瑟氏菌、百日咳博德特氏菌培養(yǎng)基[1]。多年來(lái)的培養(yǎng)結(jié)果證實(shí)胰酶消化牛肉的蛋白胨是質(zhì)量穩(wěn)定、高效的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分。通過(guò)胰酶消化牛肉得到的消化液通過(guò)噴霧干燥制得的干粉,也開(kāi)始在國(guó)內(nèi)運(yùn)用。各疫苗生產(chǎn)單位在生產(chǎn)牛肉胰酶消化液類(lèi)產(chǎn)品的工藝上不盡相同,大多在原始制法上做過(guò)改良;由于各單位該類(lèi)產(chǎn)品品種少,并未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)分析林氏消化液和厚金格爾消化液的制作和水解結(jié)果,結(jié)合其使用范圍,為該類(lèi)消化液運(yùn)用和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立提供數(shù)據(jù)參考。
1.1 材料與試劑
胰酶粉(1∶250,BR);上海瑞永生物科技有限公司提供;20%氫氧化鈉溶液,自備;新鮮黃牛肉,市售。
1.2.1 檢測(cè)用試劑
磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(pH 值6.86)、硼砂標(biāo)準(zhǔn)緩沖液(pH 值9.18)、0.85%生理氯化鈉溶液、2%硼酸溶液、30%氫氧化鈉溶液、消化劑、0.1 mol/L 硫酸溶液和1 mol/L 氫氧化鈉溶液、0.05 mol/L 鹽酸溶液、溴百里香酚藍(lán)指示劑、0.5%酚酞指示劑、硼酸鹽緩沖鹽水。
1.2.2 儀器設(shè)備
電子天平、pH 計(jì)(賽多利斯pb-10)、Buchi 自動(dòng)凱氏儀(K-370,系列號(hào)1000073773)、恒溫水浴箱等。
1.3.1 林氏消化液制備
新鮮黃牛肉經(jīng)過(guò)除脂、除筋膜、清洗、攪碎處理后,將20 000 g 新鮮碎黃牛肉加注射用水定容至60 L,加溫至90~100 ℃后,降溫至50~55 ℃,并維持恒溫50~55 ℃,不斷攪拌,消化過(guò)程中用20%氫氧化鈉溶液調(diào)整pH 值并維持pH 值7.8~8.0。計(jì)時(shí),胰酶粉分4 次加入,前3 次加入2/7,后1 次加入1/7,每隔30 min 加胰酶粉1 次,共加胰酶粉480 g。水解2.5 h 后,加入冰醋酸1 500 mL,煮沸后澄清過(guò)濾,取樣,滅菌,檢測(cè)AN 值、TN 值。
1.3.2 厚金格爾消化液制備
新鮮黃牛肉經(jīng)過(guò)除脂、除筋膜、清洗、攪碎處理后,將20 000 g 新鮮碎黃牛肉加水定容至70 L,煮沸30 min,冷卻至50~55 ℃,并維持恒溫50~55 ℃攪拌,消化過(guò)程中用20%氫氧化鈉溶液調(diào)整pH 值并維持pH 值7.8~8.0,胰酶粉分2 次加入,每次加入胰酶粉160 g,每隔30 min 加胰酶粉1 次,共加胰酶粉320 g。在加入20%氫氧化鈉溶液調(diào)整pH 值,且2 次測(cè)量(測(cè)量間隔≥15 min),在pH 值7.8~8.0 時(shí),轉(zhuǎn)移至38 ℃密閉抑菌條件下,水解240 h,每12 h攪拌1 次,水解完成后取出煮沸,澄清過(guò)濾,取樣,滅菌,檢測(cè)AN 值、TN 值。
1.3.3 水解度計(jì)算和分析
用滴定法(加中性甲醛,與α - 氨基作用后,再以氫氧化鈉溶液滴定羧基) 確定樣品氨基氮含量。用Buchi 自動(dòng)凱氏儀(半微量法) 測(cè)定樣品總氮。水解度值按照AN/TN 計(jì)算。
林氏消化液共得到24 批次檢測(cè)數(shù)據(jù),厚金格爾消化液共得到24 批次檢測(cè)數(shù)據(jù)。
AN 值和TN 值檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 AN 值和TN 值檢測(cè)結(jié)果
分別計(jì)算林氏消化液和厚金格爾消化液的AN 平均值和TN 平均值,兩者比值為AN/TN 值。2 種消化液AN/TN 值極顯著差異性(p<0.01)。
AN 值和TN 值平均值及AN/TN 值見(jiàn)表2。
表2 AN 值和TN 值平均值及AN/TN 值
統(tǒng)計(jì)2 種消化液,林氏消化液使用范圍較窄,主要用于白喉?xiàng)U菌、肉毒桿菌、水腫梭菌、溶組織梭菌的培養(yǎng)基氮源;厚金格爾消化液使用范圍較廣,主要用于金黃色葡萄球菌、腦膜炎奈瑟氏菌、白色葡萄球菌、傷寒沙門(mén)氏菌、副傷寒甲沙門(mén)氏菌、副傷寒乙沙門(mén)氏菌、百日咳桿菌、霍亂、鼠疫桿菌、炭疽桿菌、土拉倫菌、甲型溶血性鏈球菌的培養(yǎng)基氮源。比較AN/TN 值,得出更高水解度的消化液適用范圍更廣。
對(duì)林氏消化液和厚金格爾消化液的水解液AN 值和TN 值進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)AN 值和TN 值平均值計(jì)算的AN/TN 值得出,厚金格爾消化液AN/TN 值比林氏消化液AN/TN 值高14.54%。比較林氏消化液和厚金格爾消化液工藝,溫度是變量,溫度升高加速水解反應(yīng)過(guò)程[2];厚金格爾消化液制作后期是密閉抑菌消化,通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)隨著消化時(shí)間延長(zhǎng)其pH 值為7.0~7.8 呈緩慢下降趨勢(shì),不在胰酶最佳消化pH 值范圍內(nèi)[3-4],也為水解不利因素,不計(jì)上述2 項(xiàng)不利因素作用,消化時(shí)間對(duì)水解的正向作用仍明顯。厚金格爾消化液前期50~55 ℃消化階段平均為1.5 h,在進(jìn)入后期消化前,未進(jìn)行AN 值和TN 值檢測(cè),以及后期240 h 的消化分子量變化趨勢(shì)未進(jìn)行檢測(cè),該部分趨勢(shì)尚需再通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行研究。
林氏消化液主要用于白喉?xiàng)U菌、魏氏梭菌、氣性壞疽、肉毒梭菌等的培養(yǎng)基制作,厚金格爾消化液主要用于霍亂弧菌、鼠疫桿菌、布魯氏桿菌、炭疽熱桿菌、土拉桿菌、志賀菌、百日咳、甲型溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、奈瑟氏菌、傷寒桿菌等的培養(yǎng)基制作[1]。大多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌比革蘭氏陰性菌對(duì)于基礎(chǔ)液的水解度要求更低,即革蘭氏陰性菌深層培養(yǎng)的基礎(chǔ)液水解度更低。革蘭氏陽(yáng)性菌深層培養(yǎng)大多選用類(lèi)似于林氏消化液的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液,如破傷風(fēng)梭菌的深層培養(yǎng)選用的基礎(chǔ)液是牛肉胃酶消化液,在現(xiàn)階段常見(jiàn)基礎(chǔ)液中水解程度幾乎為最低;革蘭氏陰性菌的深層培養(yǎng)大多選用類(lèi)似于厚金格爾消化液,或者相似水解程度的干酪素水解液[5-6],有些甚至直接用全綜合培養(yǎng)基培養(yǎng),如無(wú)細(xì)胞百日咳疫苗生產(chǎn)時(shí)所用的SSM培養(yǎng)基或者其改良培養(yǎng)基[7-11]。這些事例反映細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)條件在不同胨或者氮源的分子量方面是不同的;在氮源替換試驗(yàn)上或者培養(yǎng)基改良上,應(yīng)重視氮源成分的分子量分布。另外,現(xiàn)階段各疫苗生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)培養(yǎng)基的改良試驗(yàn)頻繁且迅速,僅僅追求深層培養(yǎng)菌體數(shù)量的增多尚不能體現(xiàn)培養(yǎng)基改良試驗(yàn)的成功,抗原性的保持也是培養(yǎng)基改良試驗(yàn)面臨的新課題[12]。