05 養菌&bioreactor
細 菌
細菌及黴菌之生長最適酸鹼值,分別約為pH7及pH5。因而市售培養基,例如NA(或NB)及PDA(或PDB)之酸鹼值,皆已分別調整為pH7及pH5。
微生物之環境 微生物之生長對於溫度會有依賴性,可分為最低、最適、最高的三種主要溫度。
微生物之環境 依最適生長溫度的不同,而可將微生物分為低溫菌、中溫菌、高溫菌。至於溫度範圍並無依定的規範,因而常有混淆之情形發生。為了方便記憶,或可採用最適溫度來作為區別之依據。
微生物之環境 依微生物種類的不同,所適合生長之酸鹼值亦會有所差異。為了方便記憶,可將黴菌及藻類的適合生長酸鹼值定為pH4-6;酵母菌的定為pH5-7;細菌的定為pH7-8。
微生物之營養
Bioprocess Engineering 基因重組﹝PCR, host selection﹞ 或微生物篩選﹝plasmid selection﹞ Lab. 生產 工廠生產 前處理﹝殺菌等﹞ 生化反應器 破碎細胞 分離及純化 Recombinant protein metabolites 細胞固定化﹝酵素固定化﹞
﹝一﹞前處理 殺菌: 高溫高壓﹝125℃ ~140℃ ﹞ heat sterilizer, auto clave 化學藥品 酒精,detergent﹝SDS…等﹞ 過濾
rich media defined media Determining cell mass dry weight optical density (O.D.) spectrophotometer O.D. 550 O.D. 600
﹝二﹞生化反應器 Fermentor 發酵槽﹝batch﹞ chemostat
Chemostat: cellular growth is usually limited by one essential nutrient, and other nutrients are in excess (P183,184)
Turbidostat: The cell concentration in the culture vessel is maintained constant by monitoring the optical density of the culture and controlling the feed flow pate. (P184)
The ideal chemostat:
3.Operability and reliability 4.Market economics 使用chemostat為bioreactor,其產量將遠大於batch。可是為什麼工業界使用batch的比率遠高於chemostat? 1.Secondary products 2.Genetic instability 3.Operability and reliability 4.Market economics
Fed-batch operation
Fed-batch operation D: dilution rate F: flow rate V: volume