Непрерывные культуры  


Периодические культуры - не единственный способ выращивания микроорганизмов. В 50-е годы был разработан и теоретически обоснован метод непрерывного культивирования микроорганизмов, или метод проточных культур. Сущность его состоит в том, что в сосуд ферментер, где производится выращивание бактерий, все время поступает свежая питательная среда и одновременно с такой же скоростью выводится культуральная жидкость. Таким образом, микроорганизмы находятся все время в постоянных условиях в отношении наличия питательных веществ и продуктов обмена. Последние фактически отсутствуют в проточных культурах. Регулируя скорость проточной среды, можно управлять развитием бактериальной популяции например задержать культуру в логарифмической фазе роста на любое длительное время.
При больших скоростях протока среды рост культуры более интенсивный и приближается к максимальному, при меньших •• более медленный вследствие ограниченного поступления субстрата. При хемостатном режиме культивирования плотность популяции ограничивается концентрацией лимитирующего субстрата. Чем выше содержание вещества, лимитирующего рост, тем выше скорость размножения популяции, т. е. скорость размножения зависит от скорости протока среды. Но увеличение скорости протока с целью устранения ограничения роста культуры субстратом приводит к вымыванию культуры, снижению плотности популяции. Это обычно происходит в тех случаях, когда скорость разбавления, называемая также коэффициентом разбавления, превышает удельную скорость роста (прирост биомассы в единицу времени, расчитанный на единицу исходной растущей биомассы). Скорость




где х - исходная растущая биомасса; D - коэффициент разбавления; t - время; р - удельная скорость роста; - скорость прироста биомассы.
среды, мл/ч; V - объем среды в культиваторе, мл; величина D выражает смену объемов среды за 1 ч. Таким образом, скорость изменения величины биомассы клеток в хемостате равна разности между скоростью прироста биомассы и скоростью выноса ее из культиватора. Еслито потери клеток в результате вымывания
и прирост их в результате размножения уравновешиваются и плотность популяции остается постоянной.
В отличие от хемостатов принцип работы турбидостата основан на регулировании скорости протока среды плотностью популяции. В турбидостате плотность популяции контролируется с помощью фотоэлемента, соединенного с реле, которое регулирует подачу среды. Как только плотность популяции достигнет заданного уровня, реле срабатывает и в культиватор начинает поступать свежая среда. В результате концентрация клеток уменьшается до определенного уровня, после чего автоматически отключается подача среды. В турбидостате достигается максимальная скорость роста культуры при большей плотности популяции и. большей точности регулирования поступления среды.
Метод непрерывного культивирования нашел широкое применение в изучении физиологии микроорганизмов, так как он позволяет культивировать микроорганизмы в контролируемых условиях. Крайне полезным оказался этот метод в микробиологической промышленности, так как он дает возможность управлять биосинтетическими процессами микроорганизмов.

Источник: Колешко О. И., Завезенова Т. В., «Микробиология с основами вирусологии: Учебник» 1999

А так же в разделе «  Непрерывные культуры   »