ძირითადი განსხვავება – ჯგუფური vs უწყვეტი კულტურა
მიკროორგანიზმები, როგორიცაა ბაქტერიები და სოკოები, ძალიან სასარგებლოა სხვადასხვა ტიპის ინდუსტრიებისთვის. სამრეწველო გამოყენებისთვის მიკროორგანიზმები უნდა გაიზარდოს დიდი მასშტაბით დუღილის პროცესში, რათა მოხდეს მიკრობული მეტაბოლიზმის შედეგად მიღებული აუცილებელი პროდუქტები. მიკრობული ბიომასის დასამუშავებლად და შესანარჩუნებლად გამოიყენება სპეციალური აპარატი, სახელწოდებით სამრეწველო დუღილი. ეს არის დიდი ჭურჭელი, რომელიც შექმნილია იმისთვის, რომ უზრუნველყოს სივრცე და აუცილებელი მოთხოვნები მიკრობული ზრდისა და მეტაბოლიზმისთვის. არსებობს ორი ტიპის სამრეწველო დუღილის კულტურა, რომლებიც ჩვეულებრივ მიღებულია ინდუსტრიებში, სახელწოდებით სურათების კულტურა და უწყვეტი კულტურა.ძირითადი განსხვავება სერიულ კულტურასა და უწყვეტ კულტურას შორის არის ის, რომ სერიული კულტურა არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება მიკროორგანიზმების გასაზრდელად საკვები ნივთიერებების შეზღუდული ხელმისაწვდომობის პირობებში დახურულ სისტემაში, ხოლო უწყვეტი კულტურა არის ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება მიკროორგანიზმების გასაშენებლად ღია სისტემაში ნუტრიენტების ოპტიმალური და მუდმივი მიწოდების პირობებში. ინდუსტრიები.
რა არის სერიის კულტურა?
პარტიული კულტურა არის ტექნიკა, რომელიც ზრდის მიკროორგანიზმებს დახურულ სისტემაში, სადაც თავიდანვე მიეწოდება საკვები ნივთიერებების შეზღუდული რაოდენობა. ეს არის ყველაზე გავრცელებული ტექნიკა, რომელიც მიღებულია ინდუსტრიებში სასარგებლო პროდუქტების დასამზადებლად მიკროორგანიზმების გამოყენებით, როგორიცაა ბაქტერიები და სოკოები. მიკრობი, რომელიც იზრდება დუღილში, ადუღებს საკვებ ნივთიერებებს. დუღილი არის მიკროორგანიზმების მიერ ნახშირწყლების ალკოჰოლებად და მჟავებად დაშლის პროცესი ანოქსიურ პირობებში. სერიული კულტურის ტექნიკაში, ნუტრიენტები მიეწოდება დასაწყისში და კონკრეტული მიკროორგანიზმი შეჰყავთ ფერმენტში. დუღილი დახურულია და ტემპერატურა და pH შენარჩუნებულია მიკროორგანიზმების ზრდისთვის.მიკროორგანიზმი იზრდება შიგნით და იყენებს მოწოდებულ საკვებ ნივთიერებებს და სხვა პირობებს. დროთა განმავლობაში, საკვები ნივთიერებები შეზღუდულია და გარემო პირობები იცვლება დუღილის შიგნით. ამრიგად, მიკრობული ზრდა გვიჩვენებს განსხვავებულ ოთხ სტადიას, როგორიცაა დაგვიანების ფაზა, ლოგის ფაზა, სტაციონარული ფაზა და სიკვდილის ფაზა. დუღილის ბოლოს პროცესი ჩერდება და სასარგებლო პროდუქტების მოპოვება და გაწმენდა ხდება. ფერმენტატორი ირეცხება და სტერილიზდება სხვა სერიულ კულტურაში გამოყენებამდე.
სამეფო კულტურის ტექნიკის სპეციალობა არის ის, რომ იგი გამოიყენება საკვები ნივთიერებების შეზღუდული რაოდენობით და გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. დუღილის დაყენება მარტივია გასაკეთებელი და დამუშავებული. დუღილის შიგნით გარემო პირობები დროთა განმავლობაში იცვლება. თუმცა, საჭირო ტემპერატურა, pH პირობები, მორევა, წნევა და ა.შ. სათანადოდ არის შენარჩუნებული პროდუქტის წარმატებული ფორმირების მისაღწევად.
პარტიული კულტურის ტექნიკა ფართოდ გამოიყენება მეორადი მეტაბოლიტების გასაწმენდად, როგორიცაა ანტიბიოტიკები, პიგმენტები და ა.შ. ეს ტექნიკა არ არის შესაფერისი პირველადი მეტაბოლიტების და პროდუქტების წარმოებისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია ზრდასთან.
სურათი 01: სერიის კულტურა
რა არის უწყვეტი კულტურა?
უწყვეტი კულტურა არის კიდევ ერთი ტექნიკა, რომელიც ზრდის სასარგებლო მიკროორგანიზმებს. ის მიზნად ისახავს მუდმივად მზარდი მიკრობული კულტურის შენარჩუნებას ექსპონენციურ ფაზაში. მისი მიღწევა შესაძლებელია ახალი საკვები ნივთიერებების მუდმივი მიწოდებით, დაგროვილი ნარჩენების და პროდუქტების იმავე სიჩქარით მოცილებით და სხვა პირობების ოპტიმალურ მნიშვნელობებზე შენარჩუნებით. იგი კეთდება სპეციალურ პალატაში, რომელსაც ეწოდება ქიმიოსტატი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 02. ახალი გარემო ემატება განუწყვეტლივ ერთი ბოლოდან, ხოლო მეტაბოლური პროდუქტები მუდმივად ამოღებულია ქიმიოსტატის მეორე ბოლოდან, რათა შეინარჩუნოს კულტურის მოცულობა მუდმივ დონეზე.
უწყვეტი კულტურა გამოიყენება ინდუსტრიებში, როდესაც საჭიროა სასარგებლო პირველადი მეტაბოლიტების ამოღება, როგორიცაა ამინომჟავები, ორგანული მჟავები და ა.შ.მიკროორგანიზმებისგან. პირველადი მეტაბოლიტები წარმოიქმნება ყველაზე მაღალი სიჩქარით, როდესაც მიკროორგანიზმები არიან ექსპონენციურ ფაზაში. ამიტომ უწყვეტი კულტურა ყოველთვის მიზნად ისახავს მიკრობული ბიომასის შენარჩუნებას ლოგ ფაზაში. ეს ხდება პროცესის მუდმივი მონიტორინგით და სისტემის კონტროლით.
სურათი 02: უწყვეტი კულტურა ქემოსტატში
რა განსხვავებაა ჯგუფურ და უწყვეტ კულტურას შორის?
Batch vs Continuous Culture |
|
| პარტიული კულტურის ტექნიკა გამოიყენება სასარგებლო მიკროორგანიზმების კულტივირებისთვის საკვები ნივთიერებების შეზღუდული რაოდენობით დახურულ დუღილში გარკვეული დროის განმავლობაში. პარტიული კულტურის შიგნით მიკრობული ზრდა გვიჩვენებს მიკრობული ზრდის ტიპურ მრუდს, რომელშიც ოთხი განსხვავებული ფაზის იდენტიფიცირება შესაძლებელია. | უწყვეტი კულტურის ტექნიკა გამოიყენება სასარგებლო მიკროორგანიზმების გასაზრდელად საკვები ნივთიერებების ოპტიმალური დონის პირობებში ღია სისტემაში, რომელშიც მუდმივად ემატება ნუტრიენტები და ნარჩენები და პროდუქტები ამოღებულია იმავე სიჩქარით, რათა შენარჩუნდეს ზრდა ექსპონენციურ ფაზაში. |
| ნუტრიენტები | |
| ნუტრიენტები მიეწოდება ერთხელ ფერმენტაციის პროცესის დაწყებამდე. | ნუტრიენტები ემატება ბევრჯერ (პროცესის დაწყებისას და მათ შორის). |
| სისტემის ტიპი | |
| პარტიული კულტურა დახურული სისტემაა | მუდმივი კულტურა ღია სისტემაა. |
| პროცესის შეწყვეტა | |
| პროდუქტის წარმოქმნის შემდეგ სერიული კულტურის პროცესი შეჩერებულია. | პროცესი არ ჩერდება, თუმცა პროდუქტი ყალიბდება. პროდუქტის უწყვეტი მოცილება ხდება პროცესის შეჩერების გარეშე უწყვეტ კულტურაში. |
| ეკოლოგიური პირობები | |
| პარტიული კულტურის შიგნით გარემო პირობები არ არის მუდმივი. | უწყვეტი კულტურის შიგნით გარემო პირობები შენარჩუნებულია მუდმივ დონეზე. |
| მიკრობული ზრდა | |
| მიკრობული ზრდა სერიული კულტურის შიგნით მიჰყვება ჩამორჩენის, ლოგის და სტაციონარული ფაზებს. | მიკრობული ზრდა შენარჩუნებულია ოპტიმალურ დონეზე, რომელიც არის ზრდის ექსპონენციალური ეტაპი. |
| ბრუნვის მაჩვენებელი | |
| ბრუნვის მაჩვენებელი დაბალია, ვინაიდან საკვები ნივთიერებები და სხვა პირობები შეზღუდულია შიგნით. | ბრუნვის მაჩვენებელი მაღალია, რადგან შენარჩუნებულია საკვები ნივთიერებების ოპტიმალური დონე და სხვა პირობები. |
| გამოყენებული ფერმენტატორი | |
| დიდი ზომის ფერმენტატორი გამოიყენება სერიული კულტურებისთვის | მცირე ზომის ფერმენტატორი გამოიყენება უწყვეტი კულტურისთვის. |
| გამოიყენე | |
| პარტიული კულტურის დუღილი ჩვეულებრივ გამოიყენება ინდუსტრიებში | მუდმივი კულტურის დუღილი ნაკლებად გამოიყენება ინდუსტრიებში. |
| კულტურული დაყენება | |
| ჯგუფური კულტურის დაყენება მარტივია. | მუდმივი კულტურის დაყენება ადვილი არ არის. |
| დაბინძურება | |
| დაბინძურება მინიმალურია სერიულ კულტურებში | დაბინძურების შანსი მაღალია უწყვეტ კულტურაში. |
| კონტროლის მეთოდები | |
| კონტროლის მეთოდები მარტივი და სწრაფია. | კონტროლის მეთოდები რთული და შრომატევადია. |
| შესაბამისობა | |
| პარტიული კულტურა უფრო შესაფერისია მეორადი მეტაბოლიტების წარმოებისთვის, როგორიცაა ანტიბიოტიკები. | უწყვეტი კულტურა უფრო შესაფერისია პირველადი მეტაბოლიტების წარმოებისთვის, როგორიცაა ამინომჟავები და ორგანული მჟავები. |
რეზიუმე – ჯგუფური vs უწყვეტი კულტურა
სამრეწველო კულტურა და უწყვეტი კულტურა არის ორი ტიპის ტექნიკა, რომლებიც გამოიყენება მიკროორგანიზმების ფართომასშტაბიანი კულტივირებისთვის სამრეწველო და სხვა მიზნებისთვის. პარტიულ კულტურაში მიკროორგანიზმები თავიდანვე უზრუნველყოფილნი არიან ნუტრიენტებით და იზრდებიან.როდესაც მიკრობები იყენებენ ხელმისაწვდომ საკვებ ნივთიერებებს, საკვები ნივთიერებები შეზღუდული ხდება გარკვეული პერიოდის შემდეგ. მიკროორგანიზმები იზრდებიან ლაგის, ლოგინის, სტაციონარული და სიკვდილის ფაზებით. დუღილის პროცესი ტარდება ჯგუფურად, სერიული კულტურის ტექნიკაში. ყოველი პარტიის შემდეგ, დუღილის გაწმენდა ხდება და ახლად გამოიყენება შემდეგი პარტიისთვის. უწყვეტი კულტურის დროს მიკროორგანიზმებს მუდმივად მიეწოდებათ ახალი საკვები ნივთიერებების ადეკვატური დონეები, რათა ყოველთვის შეინარჩუნონ მიკრობები ლოგ ფაზაში მიკროორგანიზმების პირველადი მეტაბოლიტების ამოღების მიზნით. უწყვეტი კულტურის მოცულობა შენარჩუნებულია მუდმივ მნიშვნელობაზე ახალი საკვები ნივთიერებების დამატებით და პროდუქტების ამოღებით პროცესის შეჩერების გარეშე იმავე სიჩქარით. სერიული კულტურა საჭიროა შედარებით დიდი დახურული დუღილისთვის, ხოლო უწყვეტი კულტურა საჭიროა პატარა ღია ფერმენტისთვის. ეს არის განსხვავება პარტიულ და უწყვეტ კულტურას შორის.
