中國微生物菌種查詢網(wǎng) 在微生物發(fā)酵生產(chǎn)過程中，由于噬菌體對(duì)微生物的侵染和裂解作用，噬菌體污染成為工業(yè)生產(chǎn)的一大難題，不僅造成生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，底物代謝速率降低和產(chǎn)物形成減慢，嚴(yán)重者將導(dǎo)致發(fā)酵中止或生產(chǎn)失敗，給企業(yè)帶來難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
自2014年起，國家微生物針對(duì)發(fā)酵法生產(chǎn)L-天冬氨酸過程中噬菌體污染進(jìn)行防治研究，研究成果《Characterization, genome sequence, and analysis of Escherichia phage CICC 80001, a bacteriophage infecting an efficient L-aspartic acid producing Escherichia coli》發(fā)表于SCI期刊《Food Environ Virol》（IF：2.357），并申報(bào)中國發(fā)明專利1項(xiàng)“一株噬菌體抗性L-天冬氨酸轉(zhuǎn)化菌及其應(yīng)用（ZL201510324836.1）”。
此項(xiàng)研究通過對(duì)噬菌體污染樣品中分離的1株噬菌體，進(jìn)行形態(tài)觀察、全基因組測(cè)序、系統(tǒng)發(fā)育分析，將其鑒定為短尾噬菌體科自復(fù)制短尾噬菌體亞科T7樣噬菌體屬的噬菌體，編號(hào) 80001。經(jīng)檢測(cè)該噬菌體最佳侵染復(fù)數(shù)為0.1，潛伏期10 min，裂解期20 min，經(jīng)過一輪裂解周期，平均可產(chǎn)生198個(gè)子代噬菌體。通過全基因組注釋分析，發(fā)現(xiàn)該噬菌體基因組共攜帶49個(gè)蛋白編碼基因，其中32個(gè)蛋白的功能已知。通過系統(tǒng)發(fā)育分析，發(fā)現(xiàn)噬菌體裂解宿主的3個(gè)關(guān)鍵蛋白，其中1個(gè)屬于II型穴蛋白，可在細(xì)菌細(xì)胞膜上形成小孔洞，使細(xì)胞膜去極化，另外2個(gè)關(guān)鍵蛋白可以分別水解細(xì)菌細(xì)胞壁的N-乙酰胞壁酸與L-丙氨酸之間的酰胺鍵、以及二氨基庚二酸與D-丙氨酸之間的酰胺鍵。
在此研究基礎(chǔ)上，本中心通過對(duì)L-天冬氨酸生產(chǎn)菌種進(jìn)行誘變和抗噬菌體菌種篩選，成功選育1株噬菌體抗性菌種（大腸埃希氏菌 Escherichai coli 11021S），其L-天冬氨酸酶活力穩(wěn)定，表現(xiàn)出較好的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用潛力，解決了發(fā)酵法生產(chǎn)L-天冬氨酸過程中噬菌體污染的難題。
該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)外L-天冬氨酸工業(yè)生產(chǎn)中噬菌體污染防治研究的技術(shù)空白。根據(jù)市場(chǎng)對(duì)噬菌體研究的需求， 推出噬菌體一站式技術(shù)服務(wù)，主要包括：1. 噬菌體分離純化；2. 噬菌體形態(tài)學(xué)分析；3. 噬菌體最佳侵染復(fù)數(shù)研究；4. 噬菌體一步生長(zhǎng)曲線；5. 噬菌體pH穩(wěn)定性分析；6. 噬菌體溫度耐受性研究；7. 噬菌體基因組提取；8. 噬菌體基因組測(cè)序、注釋和生物信息學(xué)分析；9. 噬菌體宿主譜研究；10. 噬菌體抗性菌種選育；11. 國外菌種保藏中心各類噬菌體代購服務(wù)。