biologia2

DIALKSJA - wzrost dwufazowy lub podwójny, który można obserwować w podłożach zaw ierających mieszaninę substratów.

■    Faza logarytmiczna - charakteryzuje sic stałym (dla danego gatunku bakterii) minimalnym

czasem generacji. Jest to faza najodpowiedniejsza dla pomiarów szybkości wzrostu.

■    Faza stacjonarna- rozpoczyna się w momencie, gdy komórki nie mogą się już

reprodukować. Ponieważ szybkość wzrostu zależy, obok innych czynników, także od stężenia substratu. które maleje podczas hodowli, szybkość wzrostu hodowli zaczyna się zmniejszać nawet przed całkowitym wyczerpaniem substratu. Przejście z fazy logarytmicznej do stacjonarnej jest zazw yczaj stopniowe,

W wielu produkcyjnych procesach mikrobiologicznych nastawionych na wytwarzanie wtórnych metabolitów (np. produkcja penicyliny) faza stacjonarna jest główną fazą produkcyjną. Dlatego w biotechnologii rozróżnia się trofofazę. czyli fazę wzrostu i idiofazę fazę produkcji. Mimo iż w idiofazie komórki już nie rosną, potrafią one wykorzystywać podawany substrat i wyłączać substancje prekursorówe do produktu końcowego. Masa bakteryjna wytworzona w chwili osiągnięcia fazy stacjonarnej nazywa się wydajnością, plonem lub uzyskiem i zależy od rodzaju składników odżywczych pożyw ki oraz w arunków hodowli.

Całkow ita w ydajność biomasy jest różnicą między początkową a maksymalną masą bakteryjną X -X_max - X, Wartość ta jest wyrażana w gramach suchej masy. Szczególne znaczenie ma zależność między wy dajnością, a zużyciem substratu (X/S). Kiedy obie te wartości są wyrażone w jednostkach wagowych, ich stosunek nazy wa się współczynnikiem wydajności lub wydajnością wzrostu i oznacza - Y (ang. Yicld - plon). Często wydajność jest odnoszona także do stężenia substratu i wyrażona jest jako molarny współczynnik wydajności \ m— X/cs (gramy komórek mol substratu).

■    Faza zamierania - liczba komórek bakteryjnych zmniejsza się na skutek ich zamierania w

sposób wykładniczy. W niektórych przypadkach zachodzi liza komórek (autoliza) wskutek wydzielania enzymów komórkowych.

II. W zrost bakterii w hodowlach ciągłych. 1. Hodow la w chemostacie.

Chcmostat składa się z naczynia hodowlanego i zbiornika, który dostarcza św ieże podłoże, ze stałą szybkością. W celu osiągnięcia optymalnego zaopatrzenia w tlen i równomiernego rozprowadzenia substancji odżywczych w naczyniu hodowlanym stosuje się wymuszone napow ietrzanie i mechaniczne mieszanie hodowli bakteryjnej. Nowa pożywka jest ciągle, ze stalą szybkością dodawana do naczynia hodowlanego i z tą samą szybkością hodowla bakteryjna jest odprowadzana.

Jeżeli objętość naczynia hodowlanego wynosi V litrów, a pożywka jest uzupełniana z szy bkością / (L- h), to szy bkość rozcieńczenia wynosi D = / V. a więc D oznacza zmianę objętości na godzinę. Jeżeli bakterie początkowo obecne w naczyniu hodowlanym w ilości v (g/L) okazałyby się niezdolne do wzrostu, byłyby one wymywane z naczynia hodowlanego z pewną szybkością wymywania:

flr-f*

dt

hodow li zmniejszałaby się więc wykładniczo wg wzoru:

Gęstość bakterii w

-Dt

Wzrost bakterii w naczy niu jest także wy kładniczy , a szybkość przyrostu określa zależność:

dx

fJX = — . tak , że gęstość bakterii rośnie wykładniczo według wzoru: dt

Uf

X = x_Qe^r