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抗生素耐药性危机已经在全球范围内引起重视,人类即将进入无抗生素可用的时代。噬菌体因其巨大的抑菌效果而有望成为治疗多耐药性细菌感染的潜在方法。本研究致力于探索噬菌体的安全性,并为大规模噬菌体制备和分离纯化提供可行的方法。本文以肺炎克雷伯噬菌体为研究对象,利用生物信息学的方法探究其安全性,并探索了两步法发酵制备噬菌体联产1,3-丙二醇,同时,探索了所得噬菌体裂解液的分离纯化方法。首先,对实验室噬菌体分离株进行了基于生物信息学的基因组学分析,主要从基于尾纤蛋白的同源性进行系统进化树构建,并对所下载比对噬菌体进行功能模块的统计,对KP34属噬菌体基因组中的限制性内切酶的位点数目进行了统计,评价了克雷伯噬菌体的稳定性,并将噬菌体ORFs(开放阅读框)与耐药基因库和毒力基因库进行比对,发现噬菌体安全性良好。另外,对KP34属噬菌体进行溶原性和烈性分析,9株噬菌体中有两株属于医院临床样品分离株,3株属于温和性噬菌体,说明KP34属噬菌体具有良好的应用前景。其次,对噬菌体的发酵培养基进行了简单的筛选,选择甘油作为发酵底物,利用宿主菌肺炎克雷伯S2对甘油的利用产1,3-丙二醇的性能,从节约能源、下游处理的角度出发,将发酵结束的肺炎克雷伯菌进行侵染获得高效价的噬菌体,实现了两步法的噬菌体与产物1,3-丙二醇的联产。对过程中发酵时间、MOI、感染培养基和宿主菌初始浓度进行了优化,当发酵时间为15 h时,所得效价达2.6×1010 PFU/mL,1,3-丙二醇浓度达39.73 g/L。初始宿主菌浓度对最后所得噬菌体效价的影响较大,批式补料9 h发酵液侵染所得效价最高达9.25×1010PFU/mL,有效提高了噬菌体效价。另外,发现最佳MOI受宿主菌菌龄的影响。最后,着眼于噬菌体大规模分离纯化中存在的问题,探索了利用两步盐析萃取的方法实现噬菌体的分离纯化,将噬菌体与裂解液中细菌、细菌碎片、蛋白和内毒素等分离开,第一步利用柠檬酸钠-乙酸乙酯体系将噬菌体萃取到下相,通过离心辅助除去大部分细菌及碎片,随后第二步盐析过程中,加入正丙醇将噬菌体萃取到中相,达到两步法共回收噬菌体77%,去除蛋白质96%,细胞96%,内毒素83%。噬菌体对蛋白质、细胞和内毒素的纯化倍数分别为19.31倍、18.04倍和5.19倍,相对于粗噬菌体裂解液的浓缩倍数为500倍。研究表明,SOE可能是未来分离纯化噬菌体的有效技术。本论文着眼于噬菌体的应用,从工业化应用的角度出发,力求解决面临的安全性担忧以及制备和分离纯化上面临的问题,为噬菌体的广泛应用奠定基础。