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噬菌体

一、生物学特性

噬菌体（Phage）属于非细胞型微生物，是侵染细菌、放线菌等细胞型微生

物的病毒。它们个体微小，通常仅能在电子显微镜下观察到；结构简单，多数噬

菌体仅由蛋白质和核酸两种成分组成，蛋白质构成的衣壳包裹着核酸。在自然界

单独存在的噬菌体不表现出生命规象，但具有潜在的生命力。噬菌体从吸附至宿

主细胞上的一瞬间，就开始了自己的生命过程。根据噬菌体与宿主的关系，可将

其分为烈性噬菌体与温和噬菌体。烈性噬菌体通过吸附、侵人、生物合成、装配

与释放等步骤使宿主细胞裂解死亡；而温和噬菌体侵染宿主后，则将其核酸整合

在宿主基因组上，并以原噬菌体状态存在，宿主则转为溶原性菌株；但有时也有

机率较少的温和噬菌体与烈性噬菌体一样，引起宿主细胞的裂解死亡。温和噬菌

体对溶原状态和裂解途径的选择，取决于感染细胞内的一些宿主基因产物和噬菌

体基因产物活性之间的平衡。[1]

噬菌体广泛分布于自然界是与其宿主的广泛分布分不开的。迄今为止，几乎

没有一群细菌尚未发现其相应的噬菌体，只有那些我们了解的还很肽浅的细菌才

尚未见其相应噬菌体的报导。[2]根据大小、形态结构特征，可以把噬菌体分为

3种类型，一是蝌蚪状不可收缩尾的噬菌体，其头部为二十面体，直径约110

-120nm，尾部长220-230nm,尾宽13-15nm,无尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构。

二是蝌蚪状可收缩尾的噬菌体，其头部为三十面体，约70nmx110nm，尾部长

约120-130nm,尾宽约18-22nm，有尾鞘、基板、尾丁、尾兹等结构，该噬菌体

似有包膜。三是短尾噬菌体，其头部为二十面体，大小为20nm，尾部长约2-3nm。

[3]

吸附

穿入

图1.噬菌体生活周期

二噬菌体的繁育技术

1.繁殖方式

噬菌体为非细胞型微生物，其增殖(复制)方式与细菌的繁殖(二分裂)方式不

同，从吸附宿主菌到子代噬菌体的释放是一个爆发的过程，表现为“一步生长”

的特点。一步生长实验于1939年Ellis和Delbruck创立，据此可以测知噬菌体

在细菌内增殖的潜伏期即每一个细菌产生噬菌体的平均裂解量。微生物一步生长

曲线试验可以筛选出潜伏时间短、裂解量大的噬菌体，以表明噬菌体的裂解能力。

噬菌体感染宿主菌的潜伏期和爆发期的长短以及爆发量的大小与噬菌体、宿主菌

及环境条件都有关系，因此每种噬菌体都有其独特的一步生长曲线。[4]

2.保种

保存噬菌体的条件为噬菌体原液4℃，液态体系为乳清和M17(或MRS)液体

培养基。

噬菌体存活率的测定：将待测噬菌体液用无菌移液管进行对倍稀释，双层平

板法记数噬菌斑；每7d测1次。[5]

三噬菌体的培养管理

1.噬菌体的分离

在盛有50mL3倍浓缩的牛肉膏蛋白胨液体培养基的三角瓶中，加入污水

样品70mL与2mL噬菌体标准宿主菌增菌液混匀后，于37℃培养12-24h。将

以上增殖培养的混合培养液以12000r/min离心20min，取上清液，继续离心20

min，取上清液，在无菌操作台上，用灭菌的蔡氏过滤器过滤除菌，滤液即为此

宿主菌噬菌体的原液。[6]

2菌体的检测

在无菌操作台上，取0.1mL标准宿主菌增菌液于牛肉膏蛋白胨固体培养基

上，涂布，待干燥后，取0.08mL噬菌体原液分滴滴于其上，待干燥后，倒置于

37℃温箱培养过夜后观察结果。如果原液内有噬菌体存在，则在滴加原液处无菌

生长，呈蚕食状的空斑，即噬菌斑。若无噬菌斑出现，则表示无噬菌体。

3噬菌体的纯化

-1-7

用蛋白胨水溶液将噬菌体原液分别稀释成原浓度的10～10倍，分别吸取

7个不同稀释度的噬菌体各0.1mL与0.2mL标准宿主菌增菌液混合，然后加入

到盛有4.5～5.0mL且保温约4