Nuôi cấy liên tục có mấy pha

1. Nuôi cấy liên tục là gì?

Nuôi cấy liên tục là phương pháp nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường nuôi cấy mà ở đó các chất dinh dưỡng luôn được bổ sung và loại bỏ để giữ cho quá trình sinh trưởng của vi khuẩn không bị gián đoạn. . Nuôi cấy liên tục thường đạt được bằng cách cho môi trường nuôi cấy và các sản phẩm trao đổi chất đi qua một thiết bị nuôi cấy, thường được gọi là lò phản ứng sinh học. Trong bioreactor, các chất dinh dưỡng liên tục được bổ sung vào môi trường nuôi cấy, trong khi các sản phẩm trao đổi chất và chất thải liên tục được loại bỏ, giúp giữ mật độ vi sinh vật trong quá trình nuôi cấy tương đối ổn định.

Phương pháp nuôi cấy liên tục thường được sử dụng trong các quy trình công nghiệp để tạo ra các sản phẩm như kháng sinh, hormone, protein, enzyme và nhiều sản phẩm sinh học khác. Nó cho phép sản xuất hàng loạt các sản phẩm này một cách hiệu quả, duy trì mật độ vi sinh vật tối ưu trong suốt quá trình canh tác. Quá trình sinh trưởng của vi sinh vật trong nuôi cấy gián đoạn được phân thành nhiều pha khác nhau. Đầu tiên là giai đoạn tiềm ẩn, trong đó vi khuẩn có thể thích nghi với môi trường mới và enzyme cảm ứng tương ứng được hình thành để phân hủy các chất dinh dưỡng trong môi trường.

Bạn đang xem: Nuôi cấy liên tục có mấy pha

Sau đó, ở giai đoạn cấp số nhân, vi khuẩn bắt đầu phân chia và số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân. Tuy nhiên, hằng số M không đủ theo thời gian và là giá trị tối đa đối với các chủng và điều kiện nuôi cấy nhất định. Giai đoạn cân bằng là khi số lượng vi sinh vật đạt đến mức tối đa, không đổi theo thời gian khi một số tế bào bị phá vỡ và những tế bào khác phân chia cùng với các chất dinh dưỡng. Cuối cùng là giai đoạn chết, khi số lượng tế bào trong quần thể giảm dần do một số tế bào bị phân hủy nhiều, chất dinh dưỡng cạn kiệt hoặc chất độc hại tích tụ nhiều. Trong khi đó, ở nuôi cấy liên tục, các chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục và ổn định môi trường sống của vi khuẩn, chúng đã có sẵn men cảm ứng nên không cần trải qua giai đoạn tiềm sinh như nuôi cấy gián đoạn. .

2. Định nghĩa nuôi cấy không liên tục

Nuôi cấy gián đoạn là quá trình nuôi cấy vi sinh vật trong môi trường đã được bổ sung các chất dinh dưỡng mới và loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất trong một khoảng thời gian ngắn. Vi khuẩn sau đó được thu hoạch và môi trường nuôi cấy được thay đổi hoàn toàn để bắt đầu một quá trình nuôi cấy mới. Trong mỗi chu kỳ nuôi cấy, vi sinh vật phải trải qua các pha sinh trưởng khác nhau bao gồm pha tiềm ẩn, pha lũy thừa, pha cân bằng và pha suy vong, tương tự như trong nuôi cấy liên tục. Tuy nhiên, trong nuôi cấy không liên tục, mỗi vòng nuôi cấy được coi là một quá trình độc lập và không có sự liên kết giữa các quá trình nuôi cấy. Môi trường nuôi cấy gián đoạn là môi trường không được bổ sung các chất dinh dưỡng mới và không có sự loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất. Vi khuẩn phát triển trong môi trường này trong bốn giai đoạn:

– Lag phase (còn gọi là pha trễ):

Vi khuẩn thích nghi với môi trường mới. Số lượng tế bào không tăng.

Enzyme được sản xuất và cảm ứng.

– Pha nguồn (còn gọi là pha Log):

Xem thêm : Tài sản ngắn hạn là gì? Tài sản ngắn hạn bao gồm các chỉ tiêu nào theo Thông tư 200

Vi khuẩn bắt đầu phân chia, số lượng tế bào tăng theo cấp số nhân.

Hằng số M không đủ theo thời gian và cực đại phụ thuộc vào chủng và điều kiện nuôi cấy.

– Giai đoạn cân bằng:

Số lượng vi khuẩn đạt cực đại và không đổi theo thời gian là do:

Một số tế bào bị phá hủy. Một số tế bào khác tiếp tục phân chia.

– Giai đoạn suy thoái:

Số lượng tế bào của quần thể giảm đi là do:

Một số lượng lớn các tế bào bị phá hủy.

Chất dinh dưỡng cạn kiệt.

Xem thêm :

Độc chất tích tụ nhiều.

Khi nuôi cấy không liên tục, người ta thường sử dụng phương pháp tách quả bằng vòng côn trùng hoặc lấy một lượng nhỏ vi khuẩn từ môi trường nuôi cấy và đưa chúng vào môi trường nuôi cấy mới. Quá trình này tạo ra các pha tăng trưởng, tương tự như nuôi cấy liên tục. Tuy nhiên, trong nuôi cấy gián đoạn, mỗi pha sinh trưởng được giữ trong một hệ thống nuôi cấy riêng biệt và không liên quan đến các pha khác. Khi đạt đến pha cân bằng tối đa, vi khuẩn được thu hoạch và bắt đầu quá trình nuôi cấy mới với môi trường nuôi cấy khác.

3. Phân biệt giữa nuôi cấy liên tục và nuôi cấy gián đoạn dễ hiểu hơn

Nuôi cấy liên tục là một phương pháp nuôi cấy vi sinh vật trong một hệ thống chất lỏng liên tục trong một khoảng thời gian dài. Trong quá trình này, các vi sinh vật được bơm qua một nơi có nguồn cung cấp chất dinh dưỡng liên tục, trong khi các vi sinh vật già cỗi và không hoạt động được xả ra khỏi hệ thống. Phương pháp nuôi cấy liên tục thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm vi sinh vật đơn giản hoặc nghiên cứu sinh học phân tử. Trong khi đó, nuôi cấy mẻ là phương pháp nuôi cấy vi sinh vật trong hệ thống dịch thể tĩnh, với một lượng chất dinh dưỡng nhất định. Sau một thời gian, vi sinh vật sẽ tiêu thụ hết chất dinh dưỡng có trong môi trường và không thể tiếp tục phát triển được nữa. Sau đó môi trường nuôi cấy và tế bào vi sinh vật sẽ được thu thập để phân tích tiếp. Nuôi cấy liên tục và mẻ bắt đầu với pha tiềm ẩn, tiếp theo là pha lũy thừa và pha cân bằng. Tuy nhiên, phương pháp nuôi liên tục khác với nuôi gián đoạn ở một số điểm như sau:

Trong nuôi cấy liên tục, các chất dinh dưỡng được bổ sung và loại bỏ thường xuyên để tạo sinh khối, trong khi đó, trong nuôi cấy gián đoạn, các chất dinh dưỡng không được thêm vào cũng như không được loại bỏ.

– Trong nuôi cấy liên tục, quá trình sinh trưởng được duy trì liên tục không dừng lại cho đến khi chuyển sang pha cân bằng động, không có pha giảm như trong nuôi cấy gián đoạn. Đồng thời, pha lũy thừa và pha cân bằng kéo dài hơn so với nuôi cấy không liên tục.

– Trong nuôi cấy liên tục, quần thể vi sinh vật phát triển theo pha lũy thừa trong thời gian dài, mật độ vi sinh vật tương đối ổn định, không có pha tiềm sinh. Trong khi đó, trong môi trường nuôi cấy không liên tục, quần thể vi sinh vật phát triển theo 4 pha: tiềm ẩn, lũy thừa, cân bằng và chết.

– Trong nuôi cấy liên tục, vi sinh vật không bị phân hủy lúc chết, trong khi nuôi cấy gián đoạn, vi sinh vật bị phân hủy lúc chết.

Tóm lại, phương pháp nuôi cấy liên tục và nuôi cấy gián đoạn có những điểm giống và khác nhau nhưng hiểu một cách đơn giản thì nuôi cấy liên tục là quá trình nuôi cấy được thực hiện liên tục với sự bổ sung các chất dinh dưỡng và các chất dinh dưỡng. Loại bỏ sản phẩm trong quá trình nuôi cấy gián đoạn chỉ được duy trì đến một giới hạn nhất định trước khi quá trình dừng hoàn toàn. Tuy nhiên, việc lựa chọn phương pháp nuôi cấy thích hợp phụ thuộc vào mục đích nghiên cứu hoặc ứng dụng cụ thể.

Ví dụ, phương pháp nuôi cấy liên tục thường được sử dụng trong sản xuất các chế phẩm sinh học như kháng sinh, enzym hay vắc xin vì quá trình sản xuất kéo dài và đòi hỏi tiêu hao nhiều chất dinh dưỡng. . Trong khi đó, phương pháp nuôi cấy gián đoạn thường được sử dụng trong nghiên cứu khoa học để nghiên cứu quá trình sinh trưởng và tương tác giữa các vi sinh vật. Hiểu được sự khác biệt giữa nuôi cấy liên tục và gián đoạn sẽ giúp các nhà khoa học và kỹ thuật viên áp dụng phương pháp nuôi cấy phù hợp nhất để đạt được mục tiêu của mình.

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp