05 養菌&bioreactor.

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1 05 養菌&bioreactor

2 細 菌

3 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。

4 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。

5 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。

6 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。

7 微生物之營養

8 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﹞

9 ﹝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

10 rich media defined media Determining cell mass dry weight optical density (O.D.) spectrophotometer O.D. 550 O.D. 600

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13 ﹝二﹞生化反應器 Fermentor 發酵槽﹝batch﹞ chemostat

14 Chemostat: cellular growth is usually limited by one essential nutrient, and other nutrients are in excess (P183,184)

15 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)

16 The ideal chemostat:

17 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

18 Fed-batch operation

19 Fed-batch operation D: dilution rate F: flow rate V: volume