Wachstumskurve

 

Der Wachstumsprozess von Mikroorganismen in Bioreaktoren kann grob in vier Phasen eingeteilt werden.

 

  • A  Lag Phase: In dieser Phase ist fast kein Wachstum zu beobachten. Die Bakterien müssen sich erst an die neue Umgebung anpassen und ihren Stoffwechsel auf Teilung einstellen, d.h. jene Zellkomponenten (Enzyme, Ribosomen etc.) synthetisieren, die für die Zellteilung unerlässlich sind.

  • B  Logarithmische Phase: Hier findet optimales Wachstum statt. Die Bakterienkultur wächst exponentiell. Alle für die Zellvermehrung nötigen Stoffe sind in ausreichender Konzentration vorhanden. Die Wachstumsrate µ ist in diesem Zeitintervall am größten.

  • C Stationäre Phase: Die Teilungsrate nimmt ab; es gehen vermehrt Zellen zugrunde. Die Wachstumsrate steht mit der Sterberate im Gleichgewicht. Wachstumslimitierende Faktoren treten erstmalig auf.

  • D Abbauphase: Die Sterberate ist größer als die Wachstumsrate. Die Anzahl der lebenden Zellen nimmt ab, da Nährstofflimitierung eintritt oder eine Vergiftung der Zellen durch toxische Stoffwechselnebenprodukte (z.B. Acetat).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In der Realität sind die Phasen nicht so klar gegeneinander abgegrenzt und gehen “fließend” ineinander über. Der Abbruch der Fermentation erfolgt in der Regel in der stationären Phase, da kein Zuwachs an Biomasse bzw. Produkt mehr auftritt.