恆化器，是指一種使培養液的流速保持不變，並使微生物始終在低於其最高生長速率的條件下進行生長繁殖的連續培養裝置。在恆化器內，菌體密度由限制性營養成分的濃度所控制，生長速度受流速控制，流速可任意調節，因而可使微生物的生長速率正好與恆速流入的新鮮培養基流速相平衡，保持穩定的菌體密度。恆化器主要用於實驗室的研究工作，尤其適用於與微生物生長速率相關的各種理論研究。
基本介紹
- 中文名：恆化器
- 外文名：Chemostat
- 學科：生物
- 類型：微生物連續培養器
- 特點：細胞濁度（濃度）的恆定
簡介,連續培養,特點與優勢,恆濁法,恆化法,套用範圍,
簡介
連續培養基(即恆化器)是由一個與水浴相連的水膜包圍著的,溫度(恆定)控制在20℃的夾層(雙壁)玻璃容器(管)構成的.
分批培養所培養的細胞，通常是經過停止期、對數期、靜止期的生長過程。在培養過程中，常有因培養基成分、細胞密度等發生變化，使細胞環境不能保持一定的欠缺，但所使用裝置和方法均較連續培養法簡便，所以被廣泛使用。
恆化器培養微生物不經過“四個階段”，菌群基本是在對數生長期旺盛生長，產量很大。
連續培養
微生物的連續培養（ continuous culture ）是相對於分批培養而言的。連續培養是指在深入研究分批培養中生長曲線形成的內在機制的基礎上，開放培養系統，不斷補充營養液、解除抑制因子、最佳化生長代謝環境的培養方式。由於培養系統的相對開放性，因此，連續培養也稱為開放培養（ openning culture ）。
特點與優勢
連續培養的顯著特點與優勢是，它可以根據研究者的目的，在一定程度上，人為控制典型生長曲線中的某個時期，使之縮短或延長時間，使某個時期的細胞加速或降低代謝速率，從而大大提高培養過程的人為可控性和效率。連續培養模式套用於發酵工業則稱之為連續發酵（ continuous fermentation ）。
在連續培養過程中，它可以根據研究者的目的與研究對象不同，分別採用不同的連續培養方法。常用的連續培養方法有恆濁法與恆化法兩類。
恆濁法
所謂恆濁法是以培養器中微生物細胞的密度為監控對象，用光電控制系統來控制流入培養器的新鮮培養液的流速，同時使培養器中的含有細胞與代謝產物的培養液也以基本恆定的流速流出，從而使培養器中的微生物在保持細胞密度基本恆定的條件下進行培養的一種連續培養方式。用於恆濁培養的培養裝置稱為恆濁器（ turbidostat ）。連續培養裝置（發酵罐， fermenter ）用恆濁法連續培養微生物，可控制微生物在最高生長速率與最高細胞密度的水平上生長繁殖，達到高效率培養的目的。目前在發酵工業上有多種微生物菌體的生產就是根據這一原理，用大型恆濁發酵器進行恆濁法連續發酵生產的。與菌體相平衡的微生物代謝產物的生產也可採用恆濁法連續發酵生產。
恆化法
套用範圍
分批培養與連續培養的分類是相對的。無論是基礎研究還是在發酵工業生產實踐中，為了達到某種特殊目的或提高培養效率，常常採取兩種方法加以綜合的培養方式。如在金黴素、四環素等抗生素發酵生產中，在細胞群體生長進入穩定期，抗生素開始大量合成時進行補料，適當增加發酵液中合成四環類抗生素的底物量和維持細胞生存所需要的低微濃度的營養物，使細胞在非生長繁殖狀態下合成抗生素的持續時間延長，從而達到提高單位發酵液中抗生素總量（效價）之目的。 在這種細胞生長繁殖與目的產物合成處於階段分明的不同時期工藝技術，要大幅度地延長目的產物合成期是難以做到的。因為，隨著對細胞自身具有一定毒害作用的抗生素在細胞內外環境中濃度的提高，其它對細胞生存不利的代謝產物在環境中的量也在同時增加，會制約細胞長時間維持抗生素合成的高效率。通過補料，適當增加營養，可以延緩了細胞衰老與自溶崩潰，但是，應該指出細胞走向終止代謝與死亡的方向並沒有改變，進程並沒有阻斷。也即通過調控營養物配方與補料方式，不可能達到細胞不衰老而無限延長抗生素高效率合成時間。這與人類求長生不老之術不可能達到同理。因此，基於上述理由， 金黴素與四環素髮酵生產周期不長，一般在 110~150 小時。一罐發酵成熟後即行放罐，接著開始另一罐的發酵，批次明顯。這種類型的發酵方式，既不是嚴格意義的分批培養方式，也不是嚴格意義的連續培養方式，一般稱之為補料分批培養或半連續培養，在發酵工業上也稱為半連續發酵。這種半連續發酵方式在當代發酵工業上套用最為廣泛。
