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生物过程/发酵技术
在工业化应用中,分批培养主要用于优化微生物或生物体的生
产,并利用它们实现特定的生物转化,形成终产物(如氨基酸和酶)
或分解物质(如废水处理和生物修复)。在分批培养中,许多诸如抗
生素之类的重要产物都在优化的稳定生长期合成。
可以采用多种基质投加方法,来延长分批培养的寿命,以提高
得率。
(1)流加分批培养(fedbatch):即逐步投加浓缩营养物,如糖
类,提高培养物的体积,用于工业化生产面包酵母。
(2)罐注式分批培养(perfusion):添加一定体积的新鲜培养基
并排出等体积使用过的无细胞发酵液,用于哺乳动物细胞培养。
与分批培养相反,在连续培养(continuous cultivation)过程
中,微生物稳定生长,营养物、代谢产物、细胞数量和生物量都变
化不大。这种操作是在指数生长期给微生物培养系统添加新鲜培养
液,同时排出相应数量的含细胞发酵液。连续培养法可以使生物体
在稳态(不变)条件下生长,生长速度和生长环境都恒定不变。
在全混合连续流培养系统中,经过灭菌的培养基以稳定的流速进入
反应器,发酵液(培养基、废物和生物体)以同样的流速流出反应器
,反应器内总的培养体积维持不变。在连续培养中,诸如pH、营养
物浓度和代谢产物浓度之类的因子可以基本保持不变,而在分批发
酵中,这些因子则肯定会发生变化。在实际工业生产中,连续培养
用得很少,只应用于单细胞蛋白(SCP)生产、乙醇生产以及废水处
理过程
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