連續培養，是指在一個非封閉培養系統中接種微生物菌種，並在培養過程中不斷補充新鮮營養液，解除抑制因子，最佳化生長環境，並不斷收集培養產物的培養方式。由於連續培養是在深入研究分批培養中微生物生長曲線的基礎上制定和實施的培養方式，因此具有顯著的特點和優勢。它可根據研究者的目的，在一定程度上人為控制生長曲線中的某個時期，使之縮短或延長，或加速/降低某個時期的細胞生長速率，從而大大提高微生物培養過程的可控性。常用的連續培養有恆濁法與恆化法兩類。連續培養常套用於發酵工業，用於提高菌體的生產效率或提高目的產物在培養液中的含量。
基本介紹
- 中文名：連續培養
- 外文名：continuous culture
- 理論基礎：微生物生長曲線
- 套用：發酵工業
概述,分類,恆濁法,恆化法,優點與缺點,
概述
連續培養(continuous culture)又叫開放培養(open culture),是相對分批培養(batch culture)或密閉培養(closed culture)而言的。連續培養是採用有效的措施讓微生物在某特定的環境中保持旺盛生長狀態的培養方法。
微生物置於一定容積的培養基中，經過培養一段時間後，最後一次性地收穫，稱分批培養。在分批培養中，培養基是一次性加入的，不再補充，隨著微生物的生長繁殖活躍，營養物質逐漸消耗，有害代謝產物不斷積累，細菌的對數生長期不可能長時間維持。而連續培養是在研究典型生長曲線的基礎上，認識到穩定期到來的原因，採取在培養器中不斷補充新鮮營養物質，並攪拌均勻；另一方面，及時不斷地以同樣速度排出培養物（包括菌體和代謝產物），這樣，培養物就達到動態平衡，其中的微生物可長期保持在對數期的平衡生長狀態和穩定的生長速率。連續培養不僅可隨時為微生物的研究工作提供一定生理狀態的實驗材料，而且可提高發酵工業的生產效益和自動化水平，此法已成為目前發酵工業的發展方向。
分類
連續培養的方法主要有兩類：
恆濁法
其原理是根據培養器內微生物的生長密度，用光電控制系統（濁度汁）來檢測培養液的濁度（即菌液濃度），並控制培養液的流速，從而獲得菌體密度高、生長速度恆定的微生物細胞的連續培養液。當培養器中濁度增高時，通過光電控制系統的調節，可促使培養液流速加快，反之則慢，以此來達到恆密度的目的。
在恆濁器中的微生物．始終能以最高生長速率進行生長，並可在允許範圍內控制不同的菌體密度。在生產實踐中，為了獲得大量菌體或與菌體生長相平行的某些代謝產物如乳酸、乙醇時，可採用恆濁法。
恆化法
與恆濁法不同的是，恆化法是使培養液流速保持不變，即控制在恆定的流速，使微生物始終在低於最高生長速率條件下進行生長繁殖的一種連續培養方法。常通過控制某一種營養物的濃度，使其成為限制性的因子，而其他營養物均為過量，這樣，細菌的生長速率將取決於限制性因子的濃度。隨著細菌的生長，菌體的密度會隨時間的增長而增高，而限制性生長因子的濃度又會隨時間的增長而降低，兩者相互作用的結果．出現微生物的生長速率恰好與恆速加入的新鮮培養基流速相平衡，這樣，既可獲得一定生長速率的均一菌體，又可獲得雖低於最高菌體產量，但能保持穩定菌體密度的菌體。
恆化法連續培養主要用於實驗室的科學研究中，特別是用於與生長速率相關的各種研究中。
優點與缺點
連續培養如用於發酵工業中．就稱為連續發酵(continuous fermentation）。連續發酵與分批發酵相比有許多優點：
①自控性，便於利用各種儀表進行自動控制；
②高效，它使裝料、滅菌、出料、清洗髮酵罐等工藝簡化了，縮短了生產時間和提高了設備的利用效率；
③產品質量較穩定；
④節約了大量動力、人力、水和蒸汽，使水、汽、電的負荷減少。
但也存在不足之處：
①主要是菌種易於退化，使微生物長期處於高速繁殖的條件下，即使自發突變率很低，也難以避免
變異的發生；
②容易污染，在連續發酵中，要保持各種設備無滲漏，通氣系統不出現任何故障，是極其困難的。因此，“連續”是有時間限制的，一般可達數月至一年、兩年；
③連續培養中，營養物的利用率低於分批培養。
在發酵工業中，連續培養技術已廣泛用於酵母單細胞蛋白的生產，乙醇、乳酸、丙酮、丁醇等發酵，以及用假絲酵母進行石油脫蠟或是污水處理中。
