Непрерывное культивирование. Преимущества и недостатки

Непрерывное культивирование.
Непрерывное культивирование- это процесс, при котором в ферментаторе поддерживаются постоянные условия среды, в результате чего микроорганизмы остаются в определенном физиологическом состоянии.

Турбидостатный метод культивирования
Турбидостатный метод предусматривает измерение концентрации клеточной биомассы в биореакторе и ее автоматическое поддержание на постоянном уровне путем изменения скорости протока. Работа турбидостата основана на поддержании постоянной плотности суспензии, или постоянной мутности. Датчик мутности регулирует через управляющую систему поступление питательного раствора. В сосуде для культивирования все питательные вещества содержатся в избытке, и скорость роста культуры приближается к максимальной.

Хемостатный метод культивирования
ХЕМОСТАТНЫЙ МЕТОД (синоним хемостат) — метод управления процессом непрерывного культивирования микроорганизмов, при котором скорость их роста пропорциональна концентрации какого-либо лимитирующего, жизненно важного для микроорганизма субстрата (глюкоза, кислород, азот и др.) при избытке других компонентов среды.

Преимущества непрерывного культивирования
Рост биомассы можно поддерживать неопределенно долго.
Можно исключить влияние физических и химических факторов на рост и на образова­ние продукта при постоянной скорости роста.
Можно за счет разбавления поддерживать постоянную концентрацию биомассы.
Можно длительно поддерживать рост, лимитированный одним заданным субстратом, и изучать влияние лимитирования на состав клеток и их активность.
Состав среды можно оптимизировать методом импульсных добавок.
При непрерывном культивировании удобно определять кинетические константы, выход биомассы.

Преимущества непрерывного культивирования
При непрерывном культивировании удобно определять кинетические константы, выход биомассы. Результаты, полученные при непрерывном культивировании, часто более надежны и во­спроизводимы, чем в периодическом процессе.
Процесс имеет большую производительность и относительно малое непродуктивное вре­мя (лишь в период запуска).
Облегчены механизации и автоматизации.
При постоянстве технологических режимов постоянно и качество продукта.
Невысокий износ измерительных приборов в связи со стерилизацией.
Снижается опасность контакта обслуживающего персонала с микроорганизмамии.
Непрерывные процессы можно использовать для автоселекции микроорганизмов.

Недостатки непрерывного культивирования
Меньшая гибкость, регулировать можно лишь некоторые параметры (скорость разбав­ления, среду* концентрацию кислорода, температуру).
Более высокие требования к постоянству качества сырья.
Большие капиталовложения (непрерывная стерилизация среды, автоматизация и т.д.).
Трудно обеспечить непрерывное дозирование нерастворимых твердых субстратов.
Больше опасность инфицирования из-за больей длительности культивирования.
Возможность «вырождения» культуры (за счет автоселекции) из-за большего времени культивирования.

Недостатки непрерывного культивирования
Не всегда можно достичь оптимального выхода продуктов метаболизма, не связанных с ростом.
Пристеночный рост и агрегатирование клеток могут вызвать вымывание культуры из аппарата.
Трудно культивировать в непрерывном режиме мицелиальные культуры из-за вязкости и гетерогенности.
Непрерывный процесс предъявляет повышенные требования к надежности оборудо­вания.