22 (131)

Jest to hodowla okresowa, ciągła ,kombinacja obu metod- hodowla półciągła( okresowa z zasilaniem, z powtórnym zasilaniem). Charakteryzuje się ciekłym podłożem, mieszaniem podłoża, jednorodnością środowiska hodowli.

Zalety: łatwiejsze utrzymanie czystości mikrobiologicznej, lepszy kontakt drobnoustrojów z pożywką, lepsze natlenienie, jednorodność warunków w całej objętości podłoża, większa możliwość automatyzacji, większa wydajność.

Wady. koszt, energochłonność.

35) Istota prowadzenia hodowli okresowej. Fazy wzrostu drobnoustrojów w bioreaktorach w hodowlach okresowych.

Istotą prowadzenia hodowli okresowej jest jednorazowe wprowadzenie pożywki do naczynia hodowlanego, inokulacja i prowadzenie hodowli do momentu uzyskania maksymalnej gęstości komórek lub maksymalnego stężenia metabolitu. Po uzyskaniu produktu lub wyczerpaniu składników proces się kończy. W metodach okresowych w czasie rozwoju mikroorganizmów nie doprowadza się świeżych substancji odżywczych i nie odprowadza się

końcowych produktów metabolizmu Wyróżnia się kilka faz wzrostu:

1)    faza inkubacyjna ( spoczynkowa, przystosowawcza)- po zaszczepieniu, zależna od specyficzności szczepu, od pożywki Okres polegający na dostosowaniu metabolizmu

komórkowego do aktualnych warunków hodowli. Komórki dostosowują przemiany energetyczne i szlaki metaboliczne do nowych warunków. Długość tego okresu zależy od fizycznego stanu inokulum oraz liczby wprowadzanych komórek. Gęstość populacji komórkowej nie zmienia się: d X / d t = 0

2)    faza zapoczątkowanego wzrostu - bardzo krótki okres, rozpoczynają go podziały

komórkowe, komórki rozpoczynają swój wzrost.

3) Faza wykładniczego przyrostu masy- wzrost z największą szybkością podziału, pod koniec tej fazy osiąga maksymalny przyrost biomasy Podczas wzrostu komórek dochodzi do ubytku substralu i do wzrostu stężenia metabolitów. Wzrost stężenia biomasy wyrażany jest zależnością dX/dt = g*XlubdN/dt = g*N X- stężenie biomasy ( g/dm3) N- gęstość komórek (1/ dm3) p-własciwa szybkość wzrostu

Maksymalna szybkość wzrostu ma istotne znaczenie, istotny jest też czas generacji! czas niezbędny do podwojenia liczby komorek, określający odstęp między kolejnymi podziałami).Są one stałe i charakterystyczne dla danej linii komórkowej.

4)    faza spowolnionego wzrostu- zanikający przyrost biomasy, drobnoustroje przestają rosnąć. Składniki ulegają wyczerpaniu. Niedobór któregoś ze składników powoduje hamowanie wzrostu g = [ima* * S / Ks+S g- właściwa szybkość wzrostu S- stężenie substratu ograniczającego Ks- stężenie substratu, przy którym g = 'A gmax

5)    faza stacjonarna- może być utrzymywana przez długi czas. Wytwarzane są metabolity wtórne. Ta faza jest konsekwencją wyczerpania substratu. Nie następuje już wzrost mikroorganizmów. Obecne procesy destrukcji ścian komórkowych. Następuje formowanie pożądanych metabolitów

6)    Faza letalna(zamierania)- drobnoustroje zaczynają zużywać materiały zapasowe komórek, masa komórkowa zaczyna się zmniejszać, obumarcie komórek.

36) Istota prowadzenie hodowli ciągłej, zalety i wady hodowli ciągłej.

Prowadzona w systemie otwartym. Świeża pożywka wpływa do bioreaktora, a z bioreaktora, w sposób ciągły podczas całego procesu odprowadzany jest płyn pofermentacyjny z biomasą. Stosowane w procesach gdzie konieczna jest kontrola stężenia substratu. Preferowane komórki szybko rosnące. Organizmy rosną w środowisku o najwyższym stężeniu produktów metabolizmu. Cecha ta jest niekorzystna w przypadku hamującego działania produktu na wzrost mikroorganizmów- fermentacja etanolowa.