Nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục potx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (90.2 KB, 6 trang )
Nuôi cấy không liên tục và nuôi cấy liên tục
Các pha sinh trưởng ở vi sinh vật
Nuôi vi sinh vật trong một bình chứa chất dinh
dưỡng mà trong suốt thời gian nuôi không bổ
sung thêm chất dinh dưỡng, cũng không lấy đi
các chất tạo thành và các tế bào mới sinh ra,
quá trình ấy được gọi là nuôi không liên tục
hay nuôi từng mẻ.
Quá trình này tuân theo một đường cong sinh
trưởng bao gồm 4 pha khác biệt: pha tiềm
phát; pha lũy thừa; pha cân bằng; pha suy
vong.
Pha tiềm phát (pha lag)
Đây là pha tế bào phải điều chỉnh để thích
nghi với môi trường. Hầu hết tế bào không
sinh trưởng ngay, nên số lượng tế bào không
tăng, ngược lại chúng đẩy mạnh tổng hợp
enzim để sử dụng các chất trong môi trường
và tăng lượng ADN, ARN. Pha tiềm phát sẽ bị
kéo dài ra nếu môi trường mà vi khuẩn được
cấy vào có thành phần hoàn toàn mới so với
môi trường mà trước đó vi khuẩn đang sinh
trưởng, hoặc nếu các tế bào được cấy là
những tế bào già (đang ở pha cân băng trong
một hệ thống nuôi không liên tục trước đó).
Ngược lại pha tiềm phát sẽ được rút ngắn
hoặc thậm chí không có nếu cấy vào môi
trường mới nhưng có cùng thành phần và
điều kiện nuôi cấy, và các tế bào được cấy
vào là những tế bào trẻ (lấy từ pha lũy thừa
của một hệ thống nuôi trước đó).
Pha lũy thừa (pha log)
Trong pha này vi khuẩn bắt đầu phân chia, số
lượng tế bào tăng theo lũy thừa, quá trình trao
đổi chất diễn ra mạnh mẽ nhưng kích thước tế
bào, thành phần hóa học, hoạt tính sinh lí và
thời gian thế hệ nói chung không thay đổi theo
thời gian. Nếu trên hệ tọa độ mà trục hoành là
thời gian, còn trục tung là số lượng tế bào, thì
sự tăng số lượng tế bào trong pha lũy thừa,
sự tăng theo hàm số mũ sẽ được biểu diễn
bằng một được cong số học có phương trình
phức tạp, và dựa vào đó rất khó tính toán. Bởi
vậy, người ta thích biểu diễn sự tăng số lượng
tế bào ấy trong hệ trục tọa độ với trục hoành
là thời gian và trục tung là logarit của số tế
bào; khi ấy sẽ thu được đường biểu diễn
logarit của tế bào là một đoạn thẳng, rất thuận
tiẹn cho sự tính toán.
Pha cân bằng
Nếu điều kiện để vi khuẩn tiếp tục sinh trưởng
như ở pha log thì chẳng bao lâu chúng sẽ bap
phủ cả Trái Đất. Điều này không xảy ra vì
chúng rơi vào hoàn cảnh bất lợi: chất dinh
dưỡng trong bình đã dùng cạn kiệt, nồng độ
ôxi giảm (đối với vi khuẩn hiếu khí), các chất
độc hại sinh ra đầu độc vi khuẩn. Do vậy tốc
độ sinh trưởng và trao đổi chất của chúng
giảm dần, số lượng tế bào chết tương đương
với số lượng tế bào sinh ra, độ lớn của quần
thể không tăng, đường biểu diễn sinh trưởng
nằm ngang, vì vậy pha này mới có tên là pha
cân bằng.
Pha suy vong (pha chết)
Nếu chất dinh dưỡng không được bổ sung,
các chất độc hại không được lấy đi thì số
lượng tế bào chết sẽ dần vượt quá số tế bào
mới sinh ra, do đó đường biểu diễn đi xuống.
Các vi khuẩn sinh dưỡng bị chết hết, còn các
vi khuẩn có bào tử có thể vượt qua điều kiện
khắc nghiệt của môi trường để tồn tại.
Hiện tượng sinh trưởng kép
Nếu trong môi trường có 2 nguồn cacbon, ví
dụ glucozơ và sorbitol. Lúc đầu vi khuẩn tổng
hợp enzim để phân giải glucozơ, là chất dễ
đồng hóa hơn, sau đó khi glucozơ cạn kiệt, vi
khuẩn sẽ được sorbitol cảm ứng để tổng hợp
enzim phân giải sorbitol. Đường cong sinh
trưởng sẽ gồm hai pha lũy thừa. Sau khi kết
thúc pha lũy thừa thứ nhất tế bào lại mở đầu
pha tiềm phát thứ hai rồi tiếp đến là pha lũy
thừa thứ hai.
Nuôi liên tục
Trong phương pháp nuôi liên tục các điều kiện
môi trường luôn thay đổi theo thời gian và sinh
trưởng diễn ra theo 4 pha riêng biệt.
Trong thực tế sản xuất, người ta luôn muốn
thu được nhiều sinh khối tế bào hoặc nhiều
sản phẩm của chúng, do đó phải bổ sung
thương xuyên chất dinh dưỡng và lấy ra một
lượng tương đương dịch nuôi, tạo điều kiện
để môi trường luôn ổn định, khi ấy vi sinh vật
sẽ sinh trưởng tương đối ổn định. Phương
pháp này được gọi là nuôi liên tục và được
ứng dụng trong công nghiệp để thu được
năng suất cao về các sản phẩm của vi sinh
vật.
