连续发酵是指以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基,同时以相同速度流出培养液,从而使发酵罐内的液量维持恒定的发酵过程。
分类,优点,缺点,套用,
分类
连续发酵可分为单罐连续发酵和多罐串联连续发酵等方式。在单罐连续发酵中,由于发酵液在不断搅拌,一部分刚流入的发酵基将随发酵液一起流出。
优点
① 可以提高设备的利用率和单位时间产量,只保持一个期的稳定状态; ② 发酵中各参数趋于恒值,便于自动控制; ③ 易于分期控制。可以在不同的罐中控制不同的条件。
缺点
① 对设备的合理性和加料设备的精确性要求甚高; ② 营养成分的利用较分批发酵差,产物浓度比分批发酵低; ③ 杂菌污染的机会较多,菌种易因变异而发生退化。
套用
菌体的生产 连续培养菌体的生产率高于分批培养,工业上生产单细胞蛋白通常采用连续培养,如英国ICI公司用容积1500m3 的巨型发酵罐生产单细胞蛋白,年产量可达 7万吨,采用的就是连续培养的方法。 代谢产物的生产 连续培养在工业上用于大量生产微生物代谢产物的实例较少,其主要原因在于长期运行时易发生杂菌污染和菌种退化等问题。 多级连续培养特别适用于 菌体生长和产物合成的最佳条件相同或相似的发酵。 例如用葡萄糖(Glu)- 半乳糖(Gal)培养基培养红曲霉生产β-半乳糖苷酶时,葡萄糖有利于菌体的生长,而酶的生产则受半乳糖的诱导,但葡萄糖又对半乳糖的利用产生竞争性抑制作用。(二级连续培养) Brown等采用二级连续培养重组大肠杆菌生产α2干扰素,其中第一级用于菌体生长和干扰素合成,第二级加入氨苄西林促使菌体裂解并释放胞内的干扰素。 发酵动力学的研究 通过连续培养可以得到比生长速率(稀释率)与稳态限制性底物浓度的关系。 细胞生理特性的研究 在分批培养中,菌体的比生长速率很难加以控制,而在连续培养中,菌体的比生长速率可以通过改变稀释率来控制,因而在连续培养的稳定状态下,可以从容的研究菌体细胞在不同生长速率下的生理特性。