Разлика между партидната и непрекъснатата култура

Ключова разлика - партида срещу непрекъсната култура
 

Микроорганизмите като бактерии и гъби са много полезни за различни видове индустрии. За промишлена употреба, микроорганизмите трябва да се отглеждат в голям мащаб по време на процеса на ферментация, за да се извлекат необходимите продукти в резултат на микробния метаболизъм. За култивиране и поддържане на микробна биомаса се използва специален апарат, наречен индустриален ферментатор. Това е голям съд, предназначен да осигури пространство и необходими изисквания за растеж и метаболизъм на микробите. Съществуват два вида култури за индустриална ферментация, които обикновено се използват в индустриите, наречени партидна култура и непрекъсната култура. Ключовата разлика между партидната култура и непрекъснатата култура е това партидната култура е техника, използвана за отглеждане на микроорганизми при ограничена наличност на хранителни вещества в затворена система докато непрекъснатата култура е техника, използвана за отглеждане на микроорганизми при оптимално и непрекъснато снабдяване с хранителни вещества в отворена система в индустриите.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е партидна култура
3. Какво е непрекъсната култура
4. Паралелно сравнение - партида срещу непрекъсната култура
5. Резюме

Какво е партидна култура?

Партийната култура е техника, която отглежда микроорганизми в затворена система, при която в началото се доставя ограничено количество хранителни вещества. Това е най-разпространената техника, възприета в индустриите за производство на полезни продукти, като се използват микроорганизми като бактерии и гъбички. Микробът, който расте във ферментатора, ферментира хранителните вещества. Ферментацията е процес на разграждане на въглехидратите в алкохоли и киселини от микроорганизми при аноксични условия. В техниката на култивиране на партиди хранителните вещества се осигуряват в началото и конкретният микроорганизъм се инокулира във ферментатора. Ферментаторът се затваря и температурата и рН се поддържат за растежа на микроорганизмите. Микроорганизмът расте вътре и използва предоставените хранителни вещества и други условия. С времето хранителните вещества стават ограничени и условията на околната среда се променят в рамките на ферментатора. Следователно, микробният растеж показва отделни четири етапа като изоставаща фаза, лог фаза, стационарна фаза и смъртна фаза. В края на ферментацията процесът се спира и полезните продукти се извличат и пречистват. Ферментаторът се измива и стерилизира преди да се използва за друга партидна култура.

Специалността на техниката за култивиране на партидата е, че тя се извършва при ограничени количества хранителни вещества и за определен период от време. Настройката на ферментатора е лесна за изработка и работа. Условията на околната среда във ферментатора варират в зависимост от времето. Необходимата температура, pH условия, разбъркване, налягане и др. Обаче се поддържат правилно, за да се постигне успешно образуване на продукта.

Техниката за партидна култура се използва широко за пречистване на вторични метаболити като антибиотици, пигменти и др. Тази техника не е подходяща за производството на първични метаболити и продукти, които са свързани с растежа.

Фигура 01: Партийна култура

Какво е непрекъсната култура?

Непрекъснатата култура е друга техника, която отглежда полезни микроорганизми. Целта му е да поддържа постоянно растяща микробна култура в експоненциална фаза. Това може да се постигне чрез непрекъснато снабдяване с пресни хранителни вещества, премахване на натрупаните отпадъци и продукти със същата скорост и поддържане на други условия при оптимални стойности. Извършва се в специална камера, наречена хемостат, както е показано на фигура 02. Пресната среда се добавя непрекъснато от единия край, докато метаболитните продукти непрекъснато се извличат от другия край на хемостата, за да се поддържа обемът на културата на постоянно ниво.

Непрекъснатата култура се използва в индустриите, когато се изисква извличане на полезни първични метаболити като аминокиселини, органични киселини и др. От микроорганизмите. Първичните метаболити се произвеждат с най-висока скорост, когато микроорганизмите са в експоненциална фаза. Следователно непрекъснатата култура винаги има за цел да поддържа микробната биомаса във фазата на лога. Извършва се чрез непрекъснато наблюдение на процеса и контрол на системата.

Фигура 02: Непрекъсната култура в хемостата

Каква е разликата между партидната и непрекъснатата култура?

Партия срещу непрекъсната култура
Техниката за партидна култура се използва за култивиране на полезни микроорганизми под ограничени количества хранителни вещества в затворен ферментатор за определен период от време. Микробният растеж вътре в партидната култура показва типична крива на растеж на микробите, в която могат да бъдат идентифицирани четири различни фази.	Техниката на непрекъсната култура се използва за отглеждане на полезни микроорганизми при оптимално ниво на хранителни вещества в отворена система, в която хранителните вещества се добавят непрекъснато, а отпадъците и продуктите се отстраняват със същата скорост, за да се поддържа растежът в експоненциална фаза.
Хранителните вещества
Хранителните вещества се доставят веднъж преди започване на процеса на ферментация.	Хранителните вещества се добавят много пъти (при започване и между процеса).
Тип на системата
Културната партида е затворена система	Непрекъснатата култура е отворена система.
Прекратяване на процеса
Процесът на партидната култура се спира след формирането на продукта.	Процесът не се спира, въпреки че продуктът се формира. Непрекъснатото отстраняване на продукта се извършва без спиране на процеса в непрекъсната култура.
Условия на околната среда
Условията на околната среда вътре в партидната култура не са постоянни.	Условията на околната среда вътре в непрекъснатата култура се поддържат на постоянно ниво.
Микробен растеж
Микробният растеж вътре в партидната култура следва изоставаща, дневна и неподвижна фаза.	Микробният растеж се поддържа на оптимално ниво, което е експоненциален етап на растеж.
Коефициент на оборот
Оборотът е нисък, тъй като хранителните вещества и други условия са ограничени вътре.	Оборотът е висок, тъй като се поддържат оптималните нива на хранителни вещества и други условия.
Използван ферментер
Ферментатор с голям размер се използва за партидни култури	За непрекъсната култура се използва ферментатор с малки размери.
употреба
Ферментацията на партидната култура се използва често в промишлеността	Непрекъснатата ферментация на културата се използва по-малко в промишлеността.
Настройка на културата
Настройката на партидната култура е лесна за правене и изпълнение.	Непрекъснатата настройка на културата не е лесна за правене и изпълнение.
замърсяване
Замърсяванията са минимални в партидните култури	Шансът за заразяване е голям при непрекъснатата култура.
Методи за контрол
Методите за контрол са лесни и бързи.	Методите за контрол са сложни и отнемат време.
Пригодност
Партийната култура е по-подходяща за производството на вторични метаболити, като антибиотици.	Непрекъснатата култура е по-подходяща за производството на първични метаболити като аминокиселини и органични киселини.

Обобщение - Партия срещу непрекъсната култура

Културната партида и непрекъснатата култура са два вида техники, използвани за култивиране на микроорганизми в голям мащаб за промишлени и други цели. В партидната култура микроорганизмите се осигуряват с хранителни вещества в началото и се отглеждат. Когато микробите оползотворяват наличните хранителни вещества, хранителните вещества стават ограничени след определен период от време. Микроорганизмите растат чрез фаза на лаг, лог, стационар и смърт. Процесът на ферментация се провежда партидно в техниката на партидна култура. След всяка партида ферментаторът се почиства и използва прясно за следващата партида. При непрекъсната култура микроорганизмите са снабдени с адекватни нива на пресни хранителни вещества, които винаги поддържат микробите във фаза log, за да извличат първични метаболити на микроорганизмите. Обемът на непрекъснатата култура се поддържа с постоянна стойност чрез добавяне на пресни хранителни вещества и отстраняване на продуктите със същата скорост, без да се спира процеса. Партийната култура е необходима сравнително голям затворен ферментатор, докато непрекъснатата култура е необходима малка отворена ферментатор. Това е разликата между партидата и непрекъснатата култура.

Препратки
1. Дионис I. Фустоукос. „Система за непрекъсната култура за оценка на микробните дейности в пиесферата.“ Приложна и екологична микробиология. N.p., 01 октомври 2015. Мрежата. 13 май 2017 г.
2. Едуард Робъртсън -. "Бактериален растеж: Партиден срещу непрекъснат." Биогест. N.p., n.d. Web. 13 май 2017 г.. .

С любезност на изображенията:
1. "Диаграма на съдовете с химиостат" от CGraham2332 - Собствена работа (CC BY-SA 4.0) през Commons Wikimedia
2. „Малките ферментиращи резервоари“ от Glyn Baker (CC BY-SA 2.0) чрез Geograph.UK