用亮场显微镜实时监测酿酒酵母生长

酵母是单细胞真核真菌，通过出芽或分裂进行无性繁殖(图1)。虽然酵母的大小不同，但通常直径为3-8 μm。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiea)是科学研究、烘焙和发酵中最常用的菌株，已成为酵母的代名词。

当酵母细胞在固定环境中培养时，它遵循一种非常可预测的生长模式，可以很容易地分为四个阶段:(1)滞后;(2)日志;(3)减速;(4)静止。在滞后阶段，随着新引入的酵母成熟并适应环境，不会发生生长。接下来是对数阶段，细胞快速生长和分裂。营养物质相对于细胞数量过剩，废物被充分稀释，变得微不足道。这一阶段的生长速率遵循一级动力学。随着细胞数量的增加，细胞生长开始放缓，因为一些参数(例如底物和废物)，每个都具有饱和效应，变得重要。最终酵母细胞到达固定阶段，由于废物浓度高或底物完全消耗，不会发生生长(图2)。不幸的是，这些不同的阶段使生长数据难以解释。 Growth rates in a static environment are a function of not only the ability of the yeast cell to grow, but also environmental conditions such depletion of nutrients or the accumulation of waste byproducts. Using a perfusion system allows for the maintenance of proper growth nutrients as well as elimination of waste products as they are produced, with growth only limited by physical space.