In de biologie en microbiologie is een batchcultuur een kweeksoort waarbij een groep micro-organismen wordt gekweekt in een gesloten omgeving met een vaste hoeveelheid voedingsstoffen en zonder aanvulling van deze voedingsstoffen. De kweek begint met een kleine populatie cellen die exponentieel groeien en delen totdat ze de draagkracht van de omgeving bereiken, op welk punt de groei stopt als gevolg van uitputting van voedingsstoffen.
Kenmerken van een batchcultuur:
- Gesloten systeem: De batchcultuur is een gesloten systeem, wat betekent dat er tijdens de groeiperiode geen voedingsstoffen worden toegevoegd of verwijderd.
- Exponentiele groeifase: In de beginfase van de groei delen de micro-organismen zich snel en exponentieel, waarbij de populatie zich met regelmatige tussenpozen verdubbelt. Deze fase wordt gekenmerkt door een snelle toename van het aantal cellen en de biomassa.
- Stationaire fase: Naarmate de voedingsstoffen uitgeput raken, vertraagt de groeisnelheid en bereikt de populatie een stationaire fase waarin het aantal geproduceerde cellen in evenwicht wordt gebracht door het aantal cellen dat afsterft. Tijdens deze fase blijft de populatiegrootte relatief constant.
- Overlijdensfase: Uiteindelijk zijn de voedingsstoffen volledig uitgeput en beginnen de cellen af te sterven. De doodsfase wordt gekenmerkt door een snelle afname van het aantal levensvatbare cellen.
- Geen verdunning van afvalproducten: In een batchcultuur hopen de afvalproducten die door de micro-organismen worden geproduceerd zich in de loop van de tijd op, wat uiteindelijk hun groei kan belemmeren.
Batchculturen worden vaak gebruikt in fundamenteel onderzoek en toegepaste microbiologie om de microbiële groeidynamiek, het gebruik van voedingsstoffen en metabolische routes te bestuderen. Ze worden ook vaak gebruikt in industriële omgevingen voor de productie van verschillende microbiële producten zoals enzymen, antibiotica en organische zuren. Vanwege de opeenhoping van afvalproducten en beperkingen van voedingsstoffen zijn batchculturen echter mogelijk niet geschikt voor grootschalige productie waarbij aanhoudende groei vereist is. |