生物制品生產基本技術-菌種、毒種、蟲種

生物制品中使用的菌(毒、蟲)種的范圍很廣泛，包括生產和檢定疫苗、毒素、類毒素、抗血清以及診斷用品等的菌(毒、蟲)種，并隨著生物制品種類的增多和生物制品技術的發(fā)展，菌(毒、蟲)種的內容也會不斷增加。一、生物制品菌(毒、蟲)種的分類（一）、按菌(毒、蟲)種的毒力分類1、強毒菌(毒、蟲)種

是指具有強大致病力的菌(毒、蟲)種，一般免疫原性也良好，常用于制造某些滅活疫苗，抗血清以及疫苗效力檢驗。2、弱毒菌(毒、蟲)種

是指對動物無致病力而具有一定免疫原性的菌(毒、蟲)種，主要用于制造弱毒活苗。1、生產用菌(毒、蟲)種

是指用于生產生物制品的菌(毒、蟲)種，即指生產疫苗、抗毒素、類毒素、抗血清及診斷用品的菌、毒種。2、檢定用菌(毒、蟲）種

是指用于檢定生物制品效力等菌(毒、蟲)種。3、工具用菌（毒、蟲）種是指在生物制品生產中作為工具使用的菌（毒、蟲）種。（二）、按菌(毒、蟲)種的用途分類菌（毒、蟲）種是決定生物制品質量的重要因素，懸于培養(yǎng)好的菌（毒、蟲）種也是生物制品工作中最重要的一環(huán)。好的菌（毒、蟲）種應具備如下條件。二、生物制品中菌(毒、蟲)種的條件（一）、具有良好的免疫原性菌(毒、蟲)種應具有良好的免疫原性，使用后能產生堅強的體液免疫和細胞免疫，并持續(xù)較長時間，同時對某些菌(毒，蟲)種而言還應是抗原譜廣。動物接種后產生80％以上的保護即為有良好的免疫原性。生物診斷用品的菌(毒、蟲)種應以少量注入動物體內就能產生強烈免疫反應，這樣才能生產出既特異又靈敏的診斷用品。一方面是菌(毒、蟲)種本身的殘余毒力另一方面是混有強毒或其他病原體

（二）、具有可靠的安全性（三）、具有典型的生物學性狀選育培養(yǎng)的菌(毒、蟲)種要有典型的生物學性狀形態(tài)染色培養(yǎng)特性生化特性抗原結構致病性宿主適應范圍代謝產物色素產生抵抗力（四）、具有遺傳穩(wěn)定性和一致性微生物在傳代和生產過程中，由于大量增殖時基因突變而表現出某些特性變異。如形態(tài)、生化特性、毒力、抗原性及藥物敏感性的變異。人工選育培養(yǎng)弱毒菌（毒、蟲)株就是利用毒力變異的特性在一定條件下經多次傳代而使毒力減弱的。一般采用限制菌(毒、蟲)種的傳代次數和培養(yǎng)條件來控制變異幅度，并定期進行檢定。菌(毒、蟲)種在遺傳上的穩(wěn)定性和一致性對生產至關重要。（五）、歷史及有關資料清楚完整對于菌(毒、蟲)種要有明確的來源，分離時動物病情及流行情況，傳代及生物學和免疫學特性，生產工藝質量檢定，動物試驗等各方面的研究資料和數據都應完整。這樣的菌(毒、蟲)種方可用于生物制品。（六）、其他條件生物制品用的菌(毒、蟲)種還應該易于培養(yǎng)和大量繁殖，并能穩(wěn)定地達到和保持較高的滴度。用于生產類毒素和抗毒素的菌種，應該能夠大量產生外毒素。對于某些生物制品還應考慮提取、純化手段等。三、菌(毒、蟲)種的選育培養(yǎng)方法按著菌(毒、蟲)種的標準選育培養(yǎng)優(yōu)良的菌(毒、蟲)種是生物制品研究和生產的關鍵。選育培養(yǎng)方法一般有如下幾種。（一）、自然選育培養(yǎng)法人們對生物制品菌(毒、蟲)種的選育培養(yǎng)最先采用的方法就屬于自然選育培養(yǎng)法。遠在15世紀，我國民間就用良好的天花患者的干燥痂皮研成粉末吹鼻免疫。100多年前，巴斯德就選用雞霍亂巴氏桿菌陳舊培養(yǎng)物制備疫苗，并獲得免疫成功。此后又有學者采用加熱殺死雞霍亂巴氏桿菌首次制成了死菌疫苗。自然選育培養(yǎng)法是對自然界中已存在的菌(毒、蟲)株進行分離，從中選擇適于種用的菌(毒、蟲)株。一般常以感染的動物，媒介昆蟲以及污染物等獲得分離。（一）、自然選育培養(yǎng)法分離到菌(毒、蟲)株的毒力，抗原性往往都不同。某些自然分離的菌(毒、蟲)株毒力很強，如自然分離的多殺性巴氏桿菌等。這些強毒株適于制造滅活菌、診斷抗原和檢定用。有些自然分離菌(毒、蟲)株毒力很弱，抗原性也較好，如雞新城疫Bl株弱疫苗，L系弱毒、馬立克氏病SB-l弱毒株等，這些弱毒株適于制造弱疫苗。在自然弱毒中還包括由異種動物引用過來的菌(毒、蟲)株，如用火雞皰疹病毒預防雞馬立克氏病、鴿痘病毒預防雞痘，也有用牛病毒性腹瀉-粘膜病弱毒株預防豬瘟等。這些菌(毒、蟲)株是由于在自然條件下流行或傳代過程中適應存在和變異的結果。（一）、自然選育培養(yǎng)法在測定時，還應設生理鹽水或培養(yǎng)液陰性對照和同種菌(毒、蟲)種的陰性對照，以免得出錯誤結論。如果陰性對照動物發(fā)病，則實驗不能成立；如果陰性對照不發(fā)病，則對結論應慎重。免疫原性測定是使對菌(毒、蟲)種免疫敏感的動物產生免疫力，然后再用強毒攻擊，如果動物不發(fā)病死亡則表明有一定的免疫原性。如果分離的菌(毒、蟲)株有數種，可分別免疫，然后交叉攻擊感染以確定抗原譜。作為菌(毒、蟲)種應選用的免疫原性好，且抗原譜廣，能提供交叉保護的菌(毒，蟲)株。（二）、人工選育培養(yǎng)法由于死疫苗免疫效果不理想，而且反應重，這便促使人們研究和使用弱毒活疫苗免疫。生產弱毒活疫苗所用的菌(毒、蟲)種只靠自然選育培養(yǎng)是遠不能滿足要求的，因而開始了人工選育培養(yǎng)菌(毒、蟲)種。目前，在生產中用于制造疫苗菌(毒、蟲)種多為人工選育培養(yǎng)獲得。本法是生物制品菌(毒、蟲)種選育培養(yǎng)的最重要、最常用的方法。（二）、人工選育培養(yǎng)法人工選育培養(yǎng)法就是分離的菌(毒、蟲)株在培養(yǎng)和傳代過程中采用某些理化和生物學方法誘發(fā)其發(fā)生變異，使毒力減弱或消失而仍保持一定的免疫原性。有的毒力致弱后毒力穩(wěn)定，用于制苗的代數不受限制；也有的在繼代時免疫性亦隨之喪失，制苗使用代數較窄。入選的微生物要經過毒力和免疫原性穩(wěn)定性測定，在培養(yǎng)基中連續(xù)傳代后不改變的，說明穩(wěn)定性良好且有使用價值。人工選育培養(yǎng)菌(毒、蟲)種可具體分以下幾種方法。（二）、人工選育培養(yǎng)法1、物理學方法主要包括以下幾個方面。（1）溫度各種微生物都有其最適宜的生長繁殖溫度，如果改變溫度可引起發(fā)生變異，以適應環(huán)境。再通過選擇生產性能比較穩(wěn)定的變異株，如巴斯德將炭疽桿菌培養(yǎng)于42℃育成減毒株，用于預防注射；豬肺疫內蒙古系弱毒株也是經高溫培養(yǎng)選育的。（二）、人工選育培養(yǎng)法（2）射線將微生物暴露于紫外線或χ射線、γ射線下，大大增強了微生物的突變頻率，可從中選出變異株。如制造乙型腦炎疫苗的2-8弱毒株就是采用紫外線處理和小鼠皮下傳代選育的。仔豬副寒C500號菌株選育過程中就使用了鈷γ

射線處理。（二）、人工選育培養(yǎng)法2、化學方法主要包括以下幾個方面。（1）改變培養(yǎng)時的氣體環(huán)境需氧菌培養(yǎng)在厭氧環(huán)境中，或厭氧菌培養(yǎng)在有氧環(huán)境中，也能夠逐漸適應，產生變異株。如Stern在二氧化碳環(huán)境中選育出了無莢膜的炭疽桿菌變異株（2）改變培養(yǎng)基的組成在細菌培養(yǎng)基中加入或去掉其中物質可以引起變異，并使毒力下降，成為弱毒株。如馬流產C355弱毒株是在培養(yǎng)基中加入了醋酸鉈育成的；豬肺疫630弱毒株是在含海歐牌洗滌劑培養(yǎng)基中連續(xù)傳代育成的；豬丹毒G4T10弱毒株是在含維黃素的血瓊脂上培養(yǎng)選育的；Williams應用亞硝酸和羥胺誘變選育了腺病毒株。能夠引起變異的化學物質種類很多，除上述外還包括許多堿基化合物、烷基化合物以及吖啶類。（二）、人工選育培養(yǎng)法（二）、人工選育培養(yǎng)法3、生物學方法主要包括以下幾個方面。（1）通過動物機體將強毒菌(毒、蟲)株通過非易感的動物機體，可以改變強毒株的毒力，使其成為弱毒株。如將豬瘟強毒通過兔體傳代使其成為豬瘟兔化弱毒用于疫苗生產，已在世界享有盛譽；通過鵪鶉成功地培育了雞痘鵪鶉化弱毒；通過豚鼠成功地培育了布氏桿菌羊五號弱毒株；通過乳兔成功地培養(yǎng)了豬地方性肺炎乳兔化弱毒株等。也可以通過雞胚培育弱毒株，如雞胚致弱的羊痘雞胚化弱毒。（二）、人工選育培養(yǎng)法（2）通過細胞培養(yǎng)物將強毒力菌(毒、蟲)株通過細胞培養(yǎng)物反復傳代也可以使其毒力減弱或消失。如馬傳染性貧血驢白細胞弱毒株，山羊痘細胞弱毒株，通過豬腎細胞繼代的偽狂犬病弱毒株等。通過上述方法人工選育培養(yǎng)的菌(毒、蟲)種，其形態(tài)、生理生化特性可能也會隨之改變，但最重要的是要保證遺傳上穩(wěn)定的弱的毒力和有良好的免疫原性。（三）、基因重組選育培養(yǎng)法基因重組技術選育培養(yǎng)菌(毒、蟲)種是上世紀80年代發(fā)展起來的一項新技術，是將編碼保護性抗原的目的基因導入載體中，使之得到表達，產生大量保護性抗原蛋白，并可用作疫苗。用這種方法生產的疫苗稱為基因工程疫苗。目前用這種方法選育和研制成功的有大腸桿菌K88、K99重組菌株，用大腸桿菌表達口蹄疫抗原，在牛痘病中表達狂犬病病毒的表面糖蛋白等。這一技術的建立和發(fā)展，不僅能夠把各種微生物的基因進行如愿重組，使沒有可用疫苗或雖有疫苗而在生產上存在很大困難的疾病的免疫預防得到可能的解決，而且將有許多更安全有效的重組基因工程疫苗代替常規(guī)疫苗制品。這一技術將為疫苗研制開辟廣闊的前景。（四）、菌（毒、蟲）種的保藏微生物