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培養(yǎng)用于優(yōu)化微生物或生物體-發(fā)酵技術(shù)實(shí)驗(yàn)
顯微鏡
生物過程/發(fā)酵技術(shù)
在工業(yè)化應(yīng)用中,分批培養(yǎng)主要用于優(yōu)化微生物或生物體的生
產(chǎn),并利用它們實(shí)現(xiàn)特定的生物轉(zhuǎn)化,形成終產(chǎn)物(如氨基酸和酶)
或分解物質(zhì)(如廢水處理和生物修復(fù))。在分批培養(yǎng)中,許多諸如抗
生素之類的重要產(chǎn)物都在優(yōu)化的穩(wěn)定生長期合成。
可以采用多種基質(zhì)投加方法,來延長分批培養(yǎng)的壽命,以提高
得率。
(1)流加分批培養(yǎng)(fedbatch):即逐步投加濃縮營養(yǎng)物,如糖
類,提高培養(yǎng)物的體積,用于工業(yè)化生產(chǎn)面包酵母。
(2)罐注式分批培養(yǎng)(perfusion):添加一定體積的新鮮培養(yǎng)基
并排出等體積使用過的無細(xì)胞發(fā)酵液,用于哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)。
與分批培養(yǎng)相反,在連續(xù)培養(yǎng)(continuous cultivation)過程
中,微生物穩(wěn)定生長,營養(yǎng)物、代謝產(chǎn)物、細(xì)胞數(shù)量和生物量都變
化不大。這種操作是在指數(shù)生長期給微生物培養(yǎng)系統(tǒng)添加新鮮培養(yǎng)
液,同時排出相應(yīng)數(shù)量的含細(xì)胞發(fā)酵液。連續(xù)培養(yǎng)法可以使生物體
在穩(wěn)態(tài)(不變)條件下生長,生長速度和生長環(huán)境都恒定不變。
在全混合連續(xù)流培養(yǎng)系統(tǒng)中,經(jīng)過滅菌的培養(yǎng)基以穩(wěn)定的流速進(jìn)入
反應(yīng)器,發(fā)酵液(培養(yǎng)基、廢物和生物體)以同樣的流速流出反應(yīng)器
,反應(yīng)器內(nèi)總的培養(yǎng)體積維持不變。在連續(xù)培養(yǎng)中,諸如pH、營養(yǎng)
物濃度和代謝產(chǎn)物濃度之類的因子可以基本保持不變,而在分批發(fā)
酵中,這些因子則肯定會發(fā)生變化。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,連續(xù)培養(yǎng)
用得很少,只應(yīng)用于單細(xì)胞蛋白(SCP)生產(chǎn)、乙醇生產(chǎn)以及廢水處
理過程
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