Batch-Kultur

Eine Batch-Kultur ist ein abgeschlossenes Kultursystem, welches eine anfängliche, limitierte Menge an Nährstoffen enthält. Aus diesem Grund ist das exponentielle Wachstum auf ein paar wenige Generationen beschränkt.

Abbildung 1: Wachstumsphasen der Hefe

Die Phase des mikrobiellen Wachstums einer Batch-Kultur wird normalerweise in vier Phasen eingeteilt: die Anlaufphase, die Exponentialphase, die stationäre Phase und die Absterbephase. Während der Anlaufphase wachsen die Mikroben und passen sich an ihre neue Umgebung an, weshalb die Biomasse nur langsam zunimmt. Während der Exponentialphase sind die Zellen am aktivsten und verwerten große Mengen an Nährstoffen. Hier ist die größte Biomasse vorhanden.

Irgendwann sind die limitierten Nährstoffe erschöpft und es kommt zu einer Verlangsamung der Wachstumsrate, bis das Wachstum schließlich ganz aufhört. Wenn die Anzahl der sterbenden Zellen größer ist als die Anzahl der neu gebildeten Zellen, nimmt die Biomasse ab. Diese Phase wird auch als die Absterbephase bezeichnet.

Saccharomyces cerevisiae in einem Medium mit Zuckerüberschuss zeigt zwei unterschiedliche Exponentialphasen mit unterschiedlichen Wachstumsraten. Dieses Phänomen wird auch als Diauxie bezeichnet.