恒化器
恒化器
恒化器是一种连续培养装置,能够保持培养液流速不变,使得微生物在低于其最大生长速率的条件下进行生长繁殖。恒化器内的菌体密度受到限制性营养成分浓度的控制,生长速度则由流速决定,且流速可自由调整。这种设备主要运用于实验室研究,尤其是涉及微生物生长速率的相关理论研究。
原理及构造
恒化器是一种连续培养装置,其内部温度通常控制在20℃左右。该装置由一个双壁玻璃容器组成,其中包含一个与水浴相连的水膜,形成一个恒温环境。恒化器的设计旨在提供一个稳定的菌体密度,使其不受外部条件变化的影响。
分批培养与连续培养的区别
分批培养和连续培养是两种不同的培养方法。分批培养通常经历停止期、对数期和静止期三个阶段,但由于培养基成分和细胞密度的变化,培养环境可能不稳定。相比之下,恒化器培养的微生物不会经历这些阶段,而是始终保持在对数生长期,具有较高的产量。
连续培养的特点与优势
连续培养的优势在于它可以人为控制典型的生长曲线中的特定时期,从而提高培养过程的可控性和效率。在发酵工业中,这种方法被称为连续发酵。常见的连续培养方法包括恒浊法和恒化法。
恒浊法
恒浊法是一种连续培养方式,通过监测培养器中微生物细胞的密度,并使用光电控制系统来控制新鲜培养液的流速,以及培养器中含细胞和代谢产物的培养液的流出速度,以保持细胞密度的基本恒定。这种方式可用于控制微生物在最高生长速率和最高细胞密度下生长繁殖,实现高效培养。在发酵工业中,许多微生物菌体的生产都是通过大型恒浊发酵器进行的。
恒化法
恒化法则是通过控制培养基中营养物质的浓度,特别是生长限制因子的浓度,来调节微生物的生长繁殖和代谢速度。这种连续培养方式通常控制微生物在低于最高生长速率的条件下生长繁殖。恒化法在研究微生物代谢规律等方面得到广泛应用。
应用范围
在实际应用中,分批培养和连续培养的方法经常结合使用,以达到特定的目标或提高培养效率。例如,在某些抗生素的发酵生产中,当细胞群体进入稳定期并开始大量合成抗生素时,可以通过补料来延长抗生素合成的时间,提高单位发酵液中的抗生素总量。这种混合培养方式被称为补料分批培养或半连续培养,也是现代发酵工业中最常用的方式之一。
参考资料
恒化器.丁香实验室.2024-11-08
关于恒化器的使用方法恒化法的介绍.分析测试百科网.2024-11-08
微生物微滴恒化器.生物育种研究中心.2024-11-08
目录
概述
原理及构造
分批培养与连续培养的区别
连续培养的特点与优势
恒浊法
恒化法
应用范围
参考资料