Partii ja pideva kultuuri erinevus

Peamine erinevus - partii vs pidev kultuur
 

Mikroorganismid, nagu bakterid ja seened, on erinevat tüüpi tööstusharudes väga kasulikud. Tööstuslikuks kasutamiseks tuleks mikroorganisme käärimisprotsessi käigus suures mahus kasvatada, et eraldada mikroobide ainevahetuse tulemusel tekkivad vajalikud tooted. Mikroobse biomassi kultiveerimiseks ja hooldamiseks kasutatakse spetsiaalset aparaati, mida nimetatakse tööstuslikuks fermentaatoriks. See on suur anum, mis on loodud pakkuma ruumi ja vajalikke nõudeid mikroobide kasvule ja ainevahetusele. Tööstuses, mida nimetatakse partiikultuuriks ja pidevkultuuriks, kasutatakse tavaliselt kahte tüüpi tööstuslikku kääritamiskultuuri. Peamine erinevus partiikultuuri ja pideva kultuuri vahel on see partiikultuur on tehnika, mida kasutatakse mikroorganismide kasvatamiseks piiratud toitainete kättesaadavuse korral suletud süsteemis samas pidevkultuur on tehnika, mida kasutatakse mikroorganismide kasvatamiseks optimaalsel ja pideval toitainete pakkumisel avatud süsteemis tööstuses.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on partiikultuur
3. Mis on pidev kultuur
4. Kõrvuti võrdlus - partii vs pidev kultuur
5. Kokkuvõte

Mis on partiikultuur?

Portsjonikultuur on meetod, mille abil kasvatatakse mikroorganisme suletud süsteemis, kus alguses varustatakse piiratud koguses toitaineid. See on tööstuses levinum tehnika, mille abil valmistatakse kasulikke tooteid mikroorganismide, näiteks bakterite ja seente abil. Fermenteris kasvav mikroob kääritab toitaineid. Käärimine on süsivesikute lagundamine alkoholideks ja hapeteks mikroorganismide poolt anoksilistes tingimustes. Portsjonkultuuritehnikas varustatakse toitaineid alguses ja konkreetne mikroorganism inokuleeritakse fermenterisse. Fermenter suletakse ning mikroorganismide paljunemiseks hoitakse temperatuuri ja pH taset. Mikroorganism kasvab sees ja kasutab pakutavaid toitaineid ning muid tingimusi. Aja jooksul muutuvad toitained piiratud ja fermentaatori keskkonnatingimused muutuvad. Seega näitab mikroobide kasv eristatavaid nelja etappi nagu mahajäämusfaas, logifaas, statsionaarne faas ja surmafaas. Fermentatsiooni lõppedes protsess peatatakse ning kasulikud tooted ekstraheeritakse ja puhastatakse. Fermenter pestakse ja steriliseeritakse enne kasutamist uueks partiikultuuriks.

Portsjonikultuuri tehnika eripära on see, et seda juhitakse piiratud koguses toitaineid ja teatud aja jooksul. Fermenteri seadistust on lihtne teha ja käsitseda. Keskkonnatingimused fermentaatori sees erinevad ajas. Kuid nõutavat temperatuuri, pH tingimusi, segamist, rõhku jne hoitakse korralikult toote eduka moodustumise saavutamiseks.

Portsjonikultuuri tehnikat kasutatakse laialdaselt sekundaarsete metaboliitide, näiteks antibiootikumide, pigmentide jne puhastamiseks. See meetod ei sobi primaarsete metaboliitide ja kasvuga seotud toodete tootmiseks..

Joonis 01: partii kultuur

Mis on pidev kultuur?

Pidev kasvatamine on veel üks meetod, milles kasvatatakse kasulikke mikroorganisme. Selle eesmärk on hoida pidevalt kasvavat mikroobikultuuri eksponentsiaalses faasis. Seda saab saavutada pidevalt varustades värskeid toitaineid, eemaldades kogunenud jäätmed ja tooted sama kiirusega ning hoides muid tingimusi optimaalsel tasemel. Seda tehakse spetsiaalses kambris, mida nimetatakse kemostaadiks, nagu näidatud joonisel 02. Värsket söödet lisatakse pidevalt ühest otsast, samal ajal kui ainevahetusprodukte ekstraheeritakse pidevalt kemostaadi teisest otsast, et hoida kultuurimaht konstantsel tasemel..

Pidevat kultiveerimist kasutatakse tööstuses siis, kui on vaja eraldada mikroorganismidest kasulikud primaarsed metaboliidid nagu aminohapped, orgaanilised happed jne. Primaarsed metaboliidid tekivad kõige kiiremini, kui mikroorganismid on eksponentsiaalses faasis. Seetõttu on pideva kultuuri eesmärk alati säilitada mikroobne biomass logi faasis. Seda tehakse protsessi pideva jälgimise ja süsteemi juhtimise kaudu.

Joonis 02: Pidev kultiveerimine Chemostatis

Mis vahe on partiilisel ja pideval kultuuril??

Partii vs pidev kultuur
Portsjonikultuuri tehnikat kasutatakse kasulike mikroorganismide kultiveerimiseks piiratud aja jooksul toitainete kasutamisel suletud fermenteris teatud aja jooksul. Mikroobide kasv perioodilises kultuuris näitab tüüpilist mikroobide kasvu kõverat, milles saab tuvastada neli erinevat faasi.	Pideva kultiveerimise tehnikat kasutatakse kasulike mikroorganismide kasvatamiseks toitainete optimaalsel tasemel avatud süsteemis, kus toitaineid lisatakse pidevalt ning jäätmed ja tooted eemaldatakse sama kiirusega, et hoida kasvu eksponentsiaalses faasis.
Toitained
Enne käärimisprotsessi alustamist tarnitakse toitaineid üks kord.	Toitaineid lisatakse mitu korda (protsessi alguses ja vahepeal).
Süsteemi tüüp
Portsjonikultuur on suletud süsteem	Pidev kultuur on avatud süsteem.
Protsessi lõpetamine
Pärast toote moodustumist partiikultuuri protsess peatatakse.	Protsessi ei peatata, kuigi toode on moodustatud. Toote pidev eemaldamine toimub ilma pidevat kultiveerimist peatamata.
Keskkonnatingimused
Keskkonnatingimused partiikultuuris ei ole püsivad.	Keskkonnatingimused pidevas kultuuris hoitakse püsival tasemel.
Mikroobide kasv
Mikroobide kasv perioodilises kultuuris järgib lag-, log- ja statsionaarset faasi.	Mikroobide kasvu hoitakse optimaalsel tasemel, mis on eksponentsiaalse kasvu staadium.
Käibe määr
Käibe määr on madal, kuna toitained ja muud tingimused on sees piiratud.	Käibe määr on kõrge, kuna säilitatakse toitainete ja muude tingimuste optimaalne tase.
Fermenter kasutatud
Portsjonikultuuride jaoks kasutatakse suurt fermenterit	Pideva kultiveerimise jaoks kasutatakse väikest fermenterit.
Kasutage
Partiikultuuri kääritamist kasutatakse tööstuses tavaliselt	Pidevat kultuuri kääritamist kasutatakse tööstuses vähem.
Kultuuri seadistamine
Partiikultuuri seadistamist on lihtne teha ja käivitada.	Pidevat kultuuri seadistamist pole lihtne teha ja käivitada.
Saastumine
Saastumine on partiikultuurides minimaalne	Saastumise võimalus on pidevas kultuuris suur.
Kontrollimeetodid
Kontrollimeetodid on lihtsad ja kiired.	Kontrollimeetodid on keerukad ja aeganõudvad.
Sobivus
Portsjonikultuur on sobivam sekundaarsete metaboliitide, näiteks antibiootikumide tootmiseks.	Pidev kultiveerimine on sobivam selliste primaarsete metaboliitide nagu aminohapped ja orgaanilised happed tootmiseks.

Kokkuvõte - partii vs pidev kultuur

Portsjonikultuur ja pidevkultuur on kahte tüüpi tehnikad, mida kasutatakse mikroorganismide suurel hulgal kasvatamiseks tööstuslikel ja muudel eesmärkidel. Partiikultuuris varustatakse mikroorganismid alguses toitainetega ja kasvatatakse. Kui mikroobid kasutavad olemasolevaid toitaineid, muutuvad toitained teatud aja jooksul piiratuks. Mikroorganismid kasvavad lag-, log-, statsionaarses ja surmafaasis. Fermentatsiooniprotsess viiakse läbi partiide kaupa kultiveerimistehnikas. Pärast igat partiid fermenter puhastatakse ja kasutatakse värskelt järgmise partii jaoks. Pideva kultiveerimise korral varustatakse mikroorganismid pidevalt piisava koguse värskete toitainetega, et mikroobid püsiksid logifaasis, et eraldada mikroorganismide peamised metaboliidid. Pideva kultuuri maht hoitakse konstantsel väärtusel, lisades värskeid toitaineid ja eemaldades tooted samal kiirusel ilma protsessi peatamata. Portsjonikultuuri on vaja suhteliselt suure suletud fermenteri jaoks, samas kui pidevat kultiveerimist on vaja väikest avatud fermentaatorit. See on erinevus partii ja pideva kultuuri vahel.

Viited
1. Dionüüs I. Foustoukos. "Pidev kultuurisüsteem Piezosfääri mikroobide aktiivsuse hindamiseks." Rakendus- ja keskkonnamikrobioloogia. N.P., 1. oktoober 2015. Veeb. 13. mai 2017
2. Edward Robertson -. "Bakterite kasv: partii vs pidev." Biogest. N.p., n.d. Võrk. 13. mai 2017. .

Pilt viisakalt:
1. CGraham2332 - „Chemostat Vessel Diagramm” - Oma töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Glyn Bakeri “Väikesed kääritamispaagid” (CC BY-SA 2.0) saidi Geograph.UK kaudu