发酵培养以微生物生产
激勃素,最早是使用所谓
液体表面培养(Surfacecultivation)(7),此方法不用产生气泡和不必搅拌,对菌体不会造成机械伤害。
以微生物生产
激勃素,最早是使用所谓
液体表面培养(Surfacecultivation)(7),此方法不用产生
气泡和不必搅拌,对菌体不会造成机械伤害。可是,它的缺点包括:培养时间过长,容易受到污染;温度控制不易;菌体生长型式不一致;产量直接受到种菌量的多寡和液体表面积/体积比例的影响,操作时需要大量劳力;大规模量产不易;在下游回收过程中,需处理大量的液体。因此,这种生产方式不久便被深层液体培养所取代。
深层液体培养可分为批式培养(BatchProcess)、分批追加方式(Batch-FedProcess)和连续培养三种,整体而言,都有操作方便、合乎经济效益、所需空间较少、重复性佳、受污染机会较少、以及可精确调控各项因子等优点。在1961年以前,大部分是以批式为主,后来便改采分批追加方式,主要是追加
碳水化合物或氮化合物。利用分批追加方式可克服批式发酵所产生的障碍,包括基质抑制(如氮源)作用(Substrateinhibition)、代谢抑制(如葡萄糖)作用(Catabolicrepression)、回馈抑制(产物本身)作用(Feedbackinhibition)、高
细胞浓度所造成的溶氧度降低、以及发酵液之高黏稠度造成质传速度降低等。由于有追加的关系,可延长整体的操作时间和补充因蒸发所损失的水份。连续培养方式可减少两批次间之清洁和灭菌时间,但是,时间过长比较容易造成污染,
发酵后期有生产效率下降和不稳定的现象,这些均有待改进。
在1986年,Kahlon(8)把菌丝体固定在藻酸钠(Sodiumalginate)上,结果12天之产量并无下降,表示菌株经固定化后,不会减低其生产能力,因此,若能结合连续发酵方法,则将来的发展空间很大。经固定化后,除可重复使用以外,细胞更受到保护,并改变了其渗透能力,重要的是产物中不含有细胞体,可减少纯化回收之步骤。不过,生产时必须考虑的事项,包括所使用胶体包埋体(gelentrapmentagent)的种类和大小、固定时细胞的生理状态和细胞的浓度、以及固定化过程中是否须要添加亚麻仁油(Linseedoil)。(D)固体发酵固体发酵不管是在生产原料或回收纯化的成本上,均较液体发酵为低,因为所用培养基较为简单,所用容器亦较不占空间,硬体设备和控制系统更简单,最重要是可以减少回收过程中所用的溶剂量。不过,由于是受到某些技术上的限制,尚无法应用在大量生产上,原因包括:固体基质之灭菌时间过长、大规模生产时湿度控制无法十分精确(50%)、固体的大小不易控制(0.35cm)、需很高的孢子接种量(15%)、以及搅拌所需能源较高。综合以上各生产方式的优缺点,大多数的的工业化生产,仍然是以深液体培养为主,如何能改进生产菌株的产能和提高生产制程的效率,是一项非常重要的研究课题。发酵培养发酵培养