Diferencia entre lotes y cultura continua
Diferencia clave: lotes vs cultura continua
Los microorganismos como las bacterias y los hongos son muy beneficiosos para varios tipos de industrias. Para el uso industrial, los microorganismos deben cultivarse a gran escala durante el proceso de fermentación para extraer los productos necesarios resultantes del metabolismo microbiano. Se utiliza un aparato especial llamado fermentador industrial para cultivar y mantener biomasa microbiana. Es una gran embarcación diseñada para proporcionar espacio y requisitos necesarios para el crecimiento microbiano y el metabolismo. Hay dos tipos de culturas de fermentación industrial comúnmente adoptadas en industrias llamadas cultura por lotes y cultura continua. La diferencia clave entre la cultura por lotes y la cultura continua es que El cultivo por lotes es una técnica utilizada para cultivar microorganismos bajo disponibilidad limitada de nutrientes en un sistema cerrado mientras El cultivo continuo es una técnica utilizada para cultivar microorganismos bajo un suministro óptimo y continuo de nutrientes en un sistema abierto en las industrias.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es una cultura por lotes?
3. ¿Qué es una cultura continua?
4. Comparación de lado a lado - Batch vs Cultura continua
5. Resumen
¿Qué es una cultura por lotes??
El cultivo por lotes es una técnica que cultiva microorganismos en un sistema cerrado donde se suministra una cantidad limitada de nutrientes al principio. Esta es la técnica más común adoptada en las industrias para hacer productos útiles utilizando microorganismos como bacterias y hongos. Microbio que crece en el fermentador fermenta los nutrientes. La fermentación es un proceso de desglose de carbohidratos en alcoholes y ácidos por microorganismos en condiciones anóxicas. En la técnica de cultivo por lotes, se proporcionan nutrientes al principio y el microorganismo particular se inocula en el fermentador. El fermentador está cerrado y la temperatura y el pH se mantienen para el crecimiento de microorganismos. El microorganismo crece dentro y utiliza los nutrientes proporcionados y otras condiciones. Con el tiempo, los nutrientes se limitan y las condiciones ambientales cambian dentro del fermentador. Por lo tanto, el crecimiento microbiano muestra cuatro etapas distintas, como la fase de retraso, la fase logarítmica, la fase estacionaria y la fase de muerte. Al final de la fermentación, el proceso se detiene y los productos útiles se extraen y purifican. El fermentador se lava y se esteriliza antes de usar para otro cultivo por lotes.
La especialidad de la técnica de cultivo por lotes es que esto se ejecuta bajo cantidades limitadas de nutrientes y durante un cierto período de tiempo. La configuración del fermentador es fácil de hacer y manejar. Las condiciones ambientales dentro del fermentador varían con el tiempo. Sin embargo, temperatura requerida, condiciones de pH, agitación, presión, etc. se mantienen adecuadamente para lograr una formación exitosa del producto.
La técnica de cultivo por lotes se usa ampliamente para la purificación de metabolitos secundarios como antibióticos, pigmentos, etc. Esta técnica no es adecuada para la producción de metabolitos y productos primarios que están asociados con el crecimiento.
Figura 01: cultura por lotes
¿Qué es una cultura continua??
La cultura continua es otra técnica que crece microorganismos útiles. Su objetivo es mantener un cultivo microbiano de crecimiento continuo en la fase exponencial. Se puede lograr suministrando nutrientes frescos continuamente, eliminando los desechos y productos acumulados a la misma velocidad y manteniendo otras condiciones a los valores óptimos. Se realiza dentro de una cámara especial llamada Chemostat como se muestra en la Figura 02. El medio fresco se agrega continuamente desde un extremo, mientras que los productos metabólicos se extraen continuamente del otro extremo del quimiostato para mantener el volumen de cultivo a un nivel constante.
El cultivo continuo se utiliza en las industrias cuando se requiere extraer metabolitos primarios útiles como aminoácidos, ácidos orgánicos, etc. de los microorganismos. Los metabolitos primarios se producen a la tasa más alta cuando los microorganismos están en su fase exponencial. Por lo tanto, el cultivo continuo siempre tiene como objetivo mantener la biomasa microbiana en la fase logarita. Se realiza monitoreando el proceso continuamente y controlando el sistema.
Figura 02: Cultivo continuo en quimiostat
¿Cuál es la diferencia entre el lote y la cultura continua??
Lote vs cultura continua | |
| La técnica de cultivo por lotes se utiliza para cultivar microorganismos beneficiosos bajo cantidades limitadas de nutrientes en un fermentador cerrado durante un cierto período de tiempo. El crecimiento microbiano dentro del cultivo por lotes muestra una curva de crecimiento microbiano típica en la que se pueden identificar cuatro fases distintas. | La técnica de cultivo continuo se utiliza para cultivar microorganismos beneficiosos bajo un nivel óptimo de nutrientes en un sistema abierto en el que los nutrientes se agregan continuamente y los desechos y los productos se eliminan al mismo ritmo para mantener el crecimiento a una fase exponencial. |
| Nutrientes | |
| Los nutrientes se suministran una vez antes de comenzar el proceso de fermentación. | Los nutrientes se agregan muchas veces (al inicio y entre el proceso). |
| Tipo de sistema | |
| La cultura por lotes es un sistema cerrado | La cultura continua es un sistema abierto. |
| Terminación del proceso | |
| El proceso de la cultura por lotes se detiene después de que se forme el producto. | El proceso no se detiene aunque el producto se forma. La eliminación continua del producto se realiza sin detener el proceso en cultivo continuo. |
| Condiciones ambientales | |
| Las condiciones ambientales dentro de la cultura por lotes no son constantes. | Las condiciones ambientales dentro de la cultura continua se mantienen a nivel constante. |
| Crecimiento microbiano | |
| El crecimiento microbiano dentro del cultivo por lotes sigue a las fases de retraso, log y estacionarios. | El crecimiento microbiano se mantiene en un nivel óptimo, que es una etapa de crecimiento exponencial. |
| Tasa de rotación | |
| La tasa de rotación es baja ya que los nutrientes y otras condiciones son limitadas por dentro. | La tasa de rotación es alta ya que se mantienen los niveles óptimos de nutrientes y otras condiciones. |
| Fermentador utilizado | |
| Se utiliza un fermentador de gran tamaño para cultivos por lotes | Se utiliza un fermentador de tamaño pequeño para el cultivo continuo. |
| Usar | |
| La fermentación del cultivo por lotes se usa comúnmente en las industrias | La fermentación de la cultura continua se usa menos en las industrias. |
| Configuración de cultura | |
| La configuración de la cultura por lotes es fácil de hacer y correr. | La configuración de la cultura continua no es fácil de hacer y correr. |
| Contaminación | |
| Las contaminaciones son mínimas en culturas por lotes | La posibilidad de contaminación es alta en la cultura continua. |
| Métodos de control | |
| Los métodos de control son fáciles y rápidos. | Los métodos de control son complicados y requieren mucho tiempo. |
| Idoneidad | |
| El cultivo por lotes es más adecuado para la producción de metabolitos secundarios como los antibióticos. | El cultivo continuo es más adecuado para la producción de metabolitos primarios como aminoácidos y ácidos orgánicos. |
Resumen -Batch vs Cultura continua
La cultura por lotes y la cultura continua son dos tipos de técnicas empleadas para cultivar microorganismos a gran escala para fines industriales y de otro tipo. En el cultivo por lotes, los microorganismos reciben nutrientes al principio y se cultivan. Cuando los microbios utilizan los nutrientes disponibles, los nutrientes se limitan después de cierto período de tiempo. Los microorganismos crecen a través de fases de retraso, log, estacionarios y de muerte. El proceso de fermentación se lleva a cabo en cuanto a lotes en la técnica de cultivo por lotes. Después de cada lote, el fermenter se limpia y se usa recientemente para el próximo lote. En cultivo continuo, los microorganismos se proporcionan con niveles adecuados de nutrientes frescos continuamente para mantener siempre los microbios en la fase logarítmica para extraer metabolitos primarios de los microorganismos. El volumen del cultivo continuo se mantiene a un valor constante al agregar nutrientes frescos y eliminar productos a la misma velocidad sin detener el proceso. El cultivo por lotes se necesita comparativamente un gran fermentador cerrado, mientras que se necesita cultivo continuo, un pequeño fermentador abierto. Esta es la diferencia entre el lote y la cultura continua.
Referencias
1. Dionisis i. Foustoukos. “Un sistema de cultivo continuo para evaluar las actividades microbianas en la piezosfera."Microbiología ambiental aplicada y ambiental. norte.pag., 01 de octubre. 2015. Web. 13 de mayo de 2017
2. Edward Robertson -. "Crecimiento bacteriano: lote vs continuo."Biogest. norte.pag., norte.d. Web. 13 de mayo de 2017. .
Imagen de cortesía:
1. "Diagrama de vasos de Chemostat" por Cgraham2332 - Trabajo propio (CC By -SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Los pequeños tanques de fermentación" de Glyn Baker (CC By-SA 2.0) a través de la geografía.Reino Unido
