??? ?????? Lag Phase ???????? ??????? ????

							‫תהליכי תסיסה – פרק 1‬
   ‫מבוא לביוטכנולוגיה מיקרוביאלית‬
           ‫תהליך התסיסה‬
            ‫סוגי תוצרים‬
     ‫ביוטכנולוגיה מיקרוביאלית‬
                 ‫אחד מענפי הביוטכנולוגיה.‬

        ‫ענף העוסק ביישום תהליכים ביולוגיים‬
‫המתבצעים ע"י מיקרואורגניזמים לצרכי האדם.‬

 ‫הענף כולל מספר נקודות דרך, החל מהמחקר‬
       ‫המדעי וכלה בשיווק המוצר המוגמר.‬
 ‫להלן מספר יישומים מחקריים בתעשייה:‬

  ‫איתור מיקרואורגניזמים שלא היו מוכרים קודם‬    ‫•‬
‫ובדיקת יכולתם לייצר חומרים חדשים המתאימים‬
                              ‫לשימוש האדם.‬
 ‫השבחת זנים של מיקרואורגניזמים בשיטות של‬       ‫•‬
             ‫ברירה והעשרה ובשיטות גנטיות.‬
  ‫מציאת תנאי גידול מיטביים למיקרואורגניזמים‬    ‫•‬
                                     ‫יצרנים.‬
‫שימוש במיקרואורגניזמים לצורכי הפקת תרופות,‬     ‫•‬
              ‫חלבונים וחומרים דרושים אחרים.‬
                         ‫תסיסה - רקע היסטורי‬
            ‫תסיסה – פרמנטציה. מקור המילה בלטינית ‪ fervere‬שפירושה רתיחה.‬
‫התנאים לביצוע התהליך‬                  ‫המוצרים‬              ‫התהליך‬         ‫התקופה‬

 ‫לא סטריליים, בהתאם‬        ‫משקאות אלכוהוליים,‬               ‫לא ידוע‬        ‫קדומה‬
        ‫למצב המזון.‬       ‫מוצרי חלב מוחצמצים,‬
                         ‫ירקות כבושים והתפחת‬
                                          ‫בצק.‬
         ‫לא סטריליים,‬        ‫המשך מוצרי מזון‬        ‫מיקרואורגניזמים‬    ‫המאה ה-71‬
           ‫אנאירוביים.‬              ‫מסורתיים,‬        ‫אחראים לביצוע‬    ‫עד סוף המאה‬
                          ‫אתנול, אצטון, חומצת‬        ‫תהליך התסיסה‬            ‫ה-91‬
                                         ‫חומץ.‬      ‫(לבנהוק, פסטר)‬
  ‫סטריליים- עיקור מצע‬      ‫תרופות אנטיביוטיות‬       ‫שנות ה-04 של אוכלוסייה נבחרת‬
    ‫המזון, הזנת תרבית‬           ‫בנוסף למוצרים‬           ‫ומוגדרת של‬    ‫המאה ה-02‬
       ‫מיקרואורגנימים,‬               ‫הקודמים.‬       ‫מיקרואורגניזמים‬
  ‫ריבויים, בקרת טמפ',‬                            ‫מבצעים את התסיסה‬
    ‫אוורור, ‪ ,pH‬ערבול.‬                                ‫בתהליך מנתי.‬
      ‫השתנות הגדרה של התסיסה‬
           ‫הביוטכנולוגית‬
  ‫בעבר השתמשו במונח תסיסה לתיאור של הפקת‬
              ‫אנרגיה בתנאים של היעדר חמצן.‬

    ‫כיום משמעות ההגדרה של תסיסה רחבה יותר:‬
 ‫תסיסה היא כל תהליך של חילוף חומרים המתרחש‬
‫ע"י מיקרואורגניזמים בנוכחות חמצן מולקולארי או‬
                                     ‫בהיעדרו.‬
                         ‫שישה סוגים של תהליכי תסיסה‬
                       ‫יישומים מסחריים‬                                        ‫התוצר‬            ‫הסוגים‬
                        ‫שמרית – שמרי אפייה‬                                   ‫ביומסה‬         ‫ייצור ביומסה‬
                                                                         ‫התאים עצמם‬         ‫מיקרוביאלית‬

          ‫הפקת אנזימים בתחומי תעשיה שונים:‬       ‫חלבון או ביופולימר אחר המופרש מהתא‬                ‫ייצור‬
           ‫מזון (פקטינאז – הצללת מיצי פירות)‬                             ‫או נאגר בו.‬         ‫ביופולימרים‬
                  ‫ניקוי (עמילאז - אבקת כביסה)‬
                                     ‫רפואה .‬


  ‫ביוסינתטי – אנטיביוטיקות, ויטמינים, חומצות‬         ‫חומר ביוכימי נמוך-מולקולרי ומופרש‬   ‫ייצור מטבוליטים‬
                      ‫אמינו, חומצות אורגניות.‬                     ‫החוצה מהתא המייצר.‬        ‫מיקרוביאלים‬
      ‫קטבולי – אתאנול, מתאן, חומצה לקטית.‬        ‫התוצר יכול להיות ביוסינתטי או קטבולי.‬
                                    ‫בירה, יין.‬        ‫מצע התסיסה בסיום התהליך לאחר‬         ‫ייצור תערובות‬
                                                                      ‫הפרדת התאים.‬             ‫מותססות‬

‫הכנסת קבוצת הידרוקסיל לסטרואידים המשמשים‬         ‫מרכיב מצע שהוחדר בו שינוי מבני ספציפי‬     ‫תהליכי היפוך‬
                                 ‫כתרופות.‬                 ‫ע"י פעילות אנימטית שלהתאים.‬             ‫ביולוגי‬

               ‫טיהור מים, סילוק פסולת חקלאית‬            ‫מיחזור פסולת ושמירה על איכות‬        ‫טיפול בחומרי‬
    ‫בזבל פרות משתחרר ביוגז המכל מתאן ומשמש‬                                  ‫הסביבה.‬               ‫פסולת‬
‫כתחליף לגז בישול. השאריות משמשות מזון חלבוני‬
                           ‫לדגים ודשן לשדות.‬
                 ‫תוצרי תסיסה לפי ענפי התעשייה‬
                                                 ‫ענפי התעשייה תוצרי התסיסה‬
          ‫אצטון, אתאנול, בטאנול, חומצות אורגניות (חומצה ציטרית).‬             ‫כימיקליים‬

                     ‫אנזימים, בשמים, פולימרים (בעיקר רב סוכרים).‬            ‫ביוכימיקלים‬

‫אנטיביוטיקות, חומרים המשמשים לדיאגנוסטיקה (אנזימים, נוגדנים חד‬        ‫חומרים פרמצבטיים‬
                 ‫שבטיים), מעכבי אנזימים, סטרואידים, תרכיבי חיסון).‬

                             ‫אתאנול (גזוהול), מתאן (ביוגז), ביומסה.‬             ‫אנרגיה‬

       ‫מוצרי חלב (גבינות ויוגורטים), מוצרי דגים, מוצרי בשר, משקאות‬                 ‫מזון‬
 ‫(אלכוהוליים, תה וקפה), שמרי אפייה, תוספי מזון (מונעי חמצון, חומרי‬
  ‫צבע, טעם וריח וחומרים מייצבים), חומצות אמיניות, ויטמינים, תוצרי‬
                                                  ‫עמילן, ממתיקים.‬
‫מזון לבע"ח (חלבון מחד-תאיים), תרכיבי חיסון וטרינריים, חומרי הדברה‬              ‫חקלאות‬
  ‫המיוצרים ע"י מיקרואורגניזמים, תרבית מזרע של ריזוביום וחיידקים‬
                                              ‫מקבעי חנקן אחרים.‬
                   ‫דיון‬

‫‪ ‬היכן נמצאים המיקרואורגניזמים בתהליך הייצור‬
                                   ‫התעשייתי?‬
       ‫‪ ‬מה הוא המאפיין הייחודי לתהליך הייצור‬
                                 ‫הביוטכנולוגי?‬
   ‫‪ ‬מה צריכים מיקרואורגניזמים כדי להתרבות?‬
 ‫‪ ‬באיזה אופן מפיקים מיקרואורגניזמים אנרגיה?‬
               ‫‪ ‬מה שונה בין שני סוגי התסיסה?‬
    ‫השוואה: תסיסה אירובית ואנאירובית.‬
           ‫תסיסה אנאירובית‬                       ‫תסיסה אירובית‬
        ‫מתבצעת בהיעדר חמצן‬                 ‫מתבצעת בנוכחות חמצן‬
       ‫בתהליך מתפרק הגלוקוז‬        ‫בתהליך מתפרק הגלוקוז בשלמות‬
 ‫לתוצרים נוספים (גם אורגניים)‬     ‫לתוצרים אנאורגניים: פד"ח ומים.‬
                       ‫לפעמים.‬
‫לדוגמא: תסיסה כהלית – פד"ח‬
                ‫וכוהל (אורגני).‬
      ‫רווח אנרגטי מירבי – לכל מולקולת רווח אנרגטי נמוך – לכל‬
   ‫מולקולת גלוקוז 2 מולקולות‬        ‫גלוקוז 23 מולקולות ‪.ATP‬‬
                       ‫‪.ATP‬‬
  ‫נפלט יותר חום כי זהו תהליך‬      ‫נפלט פחות חום כי זהו תהליך יעיל‬
          ‫פחות יעיל אנרגטית.‬                             ‫אנרגטית.‬
   ‫כדאי פחות למיקרואורגניזם.‬           ‫כדאי יותר למיקרואורגניזם.‬
‫תהליך הרבייה של מיקרואורגניזמים – חזרה.‬
    ‫רבייה אל מינית – חלוקת התא אחד לשניים.‬

          ‫‪Nt = N0 * 2n‬‬
                ‫‪ – n‬חלוקות‬

    ‫‪ - 2n‬מספר מיקרואורגניזמים שהתחילו‬
  ‫מהמיקרואורגניזם הבודד לאחר ‪ n‬חלוקות.‬

‫0‪ - N‬מספר מיקרואורגניזמים בזמן 0 (בהתחלה).‬     ‫כל תא מתחלק ל-2.‬
 ‫‪ - Nt‬מספר מיקרואורגניזמים לאחר זמן ‪ t‬מסוים.‬
                                                      ‫1=02‬
                                                      ‫2=12‬
                                                      ‫4=22‬
                                                      ‫8=32‬
‫זמן דור ‪ – g‬הזמן העובר בין חלוקת תא אחת לשנייה או הזמן שעובר עד‬
                  ‫שאוכלוסיית מיקרואורגניזמים מכפילה את עצמה.‬
                ‫מעקב אחר התרבות חיידקים בתנאי מעבדה.‬
                                                                                     ‫ציר ‪ – X‬זמן בשעות‬
                              ‫ציר ‪ – Y‬גידול אוכלוסיית חיידקים. מחולק באופן לוגריתמי כלומר בחזקות של 01.‬




                                                                 ‫בעקום הגידול ארבעה שלבים עיקרים:‬
‫‪- Lag‬החיידקים "מסתגלים" למצע, מסנתזים את החומרים, גדלים,‬
    ‫ֵ‬                                                             ‫שלב ההשהיה- ‪Phase‬‬                 ‫1.‬
                                                                          ‫אך עדיין לא מתרבים.‬
‫שלב הגידול הלוגרתמי (המעריכי) – ‪ -Log Phase‬קצב גידול מהיר, התנאים טובים, יש‬                         ‫2.‬
                ‫מזון,חמצן, עדיין אין כמויות גדולות של פסולת, ובכל 02 דקות מוכפלת האוכלוסיה.‬
‫‪ - Stationary‬התנאים הולכים ומשתנים, נגמר‬           ‫שלב הגידול היציב – ‪Phase‬‬                        ‫3.‬
                                                                                   ‫מזון וחמצן.‬
‫שלב המוות – ‪ - Death Phase‬התנאים הופכים גרועים, המזון נגמר וכמות הפסולת‬                            ‫4.‬
                                    ‫עולה, קצב התמותה גדול מקצב ההתרבות. החיידקים מתים.‬
‫תרגול‬
‫ניתוח כמותי של גידול תרבית תאים‬
                 ‫עמוד 73‬




       ‫נלמד בהמשך במידת הצורך ‪.‬‬
  ‫מיקרואורגניזמים מייצרים תוצרים‬
‫שונים בתעשייה הביו-טכנולוגית. ניתן‬
    ‫לחלק את סוגי התוצרים הללו‬
      ‫ב-2 סוגי חלוקות שונות.‬
    ‫מטבוליט ראשוני ומטבוליט משני - השוואה‬
                     ‫מטבוליט משני‬                          ‫מטבוליט ראשוני‬
   ‫תוצר שאינו קשור לתהליכי הפקת אנרגיה‬           ‫תוצר הקשור לתהליכי הפקת אנרגיה‬
                         ‫ולריבוי התאים.‬                            ‫ולריבוי תאים.‬
‫מופיע בתרבית בשלב מאוחר – בשלב העמידה.‬          ‫מופיע בתרבית בשלב מוקדם – בשלב‬
                                                      ‫הגידול המעריכי – לוגריתמי.‬
‫תוצר שאינו חיוני לריבוי אך חשוב להישרדות‬                  ‫תוצר חיוני לקיום ולריבוי.‬
                                  ‫קיומית.‬
        ‫נוצר בתנאי עקה – הרעבה וצפיפות.‬         ‫נוצר בתנאים מיטביים – בעודף מזון.‬
    ‫נגזר ממטבוליט ראשוני וקצב הופעתו לא‬     ‫נגזר מחומרי המוצא וקצב הופעתו מקביל‬
        ‫מקביל לקצב פירוק מקורות הפחמן.‬                ‫לקצב פירוק מקורות הפחמן.‬
‫מסלול יצירתו מורכב ומנגנון הבקרה לא ידוע.‬       ‫המסלול הביוכימי ליצירתו וגם מנגנון‬
                                                                       ‫הבקרה ידוע.‬
‫לא נפוץ, מיוחד למיקרואורגניזמים מסוימים‬     ‫מטבוליט נפוץ ומשותף למיקרואורגניזמים‬
             ‫– פטריות וחיידקים חוטיים.‬       ‫רבים בהיותו קשור למנגנון הפקת אנרגיה‬
                                                                       ‫אוניברסלי.‬
  ‫דוגמאות למטבוליט ראשוני ולמטבוליט משני.‬

          ‫מטבוליט משני‬           ‫מטבוליט ראשוני‬
            ‫אנטיביוטיקה‬                     ‫אתנול‬
‫אקטינומיצין (מדכא סרטן)‬                    ‫אצטון‬
‫ציקלוספורין (מדכא חיסון)‬                   ‫בוטנול‬
                              ‫חומצת חלב (לקטית)‬
                            ‫חומצת לימון (ציטרית)‬
                            ‫חומצה אמינית – ליזין‬
                ‫אנטיביוטיקה‬
      ‫• כל סוגי האנטיביוטיקה הינם מטבוליטים משניים.‬
‫• אנטיביוטיקה היא חומר המעכב איזה שהוא תהליך בתא‬
                                ‫או פוגע בדופן התא.‬
      ‫• בהמשך נלמד על תהליך הייצור של אנטיביוטיקה‬
                           ‫בתעשייה הביוטכנולוגית.‬
             ‫בונוס ‪‬‬

    ‫נא להביא לשיעור הבא מזון‬
 ‫שעל אריזתו רשום כי הוא מכיל‬
         ‫חומצת לימון (ציטרית).‬
  ‫ניתן גם להביא מזון שיש בו חומצת‬
                       ‫אמינו ליזין.‬
‫בתאבון.‬
            ‫הקשר בין עקומת גידול של מיקרואורגניזמים‬
                       ‫למטבוליטים ראשוניים ומשנים.‬
   ‫שלב 1 – אין התרבות, שלב הסתגלות למצע, קליטת חומרי מזון מהסביבה. אורכו של‬
     ‫שלב 1 תלוי בסוג המיקרואורגניזמים, תלוי בהרכב המצע, ובתנאים סביבתיים.‬

‫שלב 2 – עליה מהירה במספר התאים, התרבות מעריכית-לוגריתמית. קצב התרבות ‪.2n‬‬
   ‫בשלב זה מתרחש המטבוליזם הראשוני. בשלב זה נוצרים מטבוליטים ראשוניים‬
               ‫הקשורים לתהליכי הפקת אנרגיה הנחוצה לקיום ולריבוי התאים.‬

  ‫שלב 3 – ריכוז מקסימלי של תאים. הריבוי נעצר משום שנוצרים תנאי עקה סביבתית:‬
     ‫המזון נגמר, יש הצטברות הפרשות מעכבות ורעילות, יש צפיפות יתר, יש תחרות‬
                        ‫קיומית עם הסביבה, יש שינוי ‪ pH‬לחומצי, מחסור באוויר.‬
       ‫בשלב זה מתרחש המטבוליזם המשני. במיקרואורגניזמים מסוימים מופרשים‬
‫חומרים אנטי-מיקרוביאלים ע"מ שהצאצאים יוכלו לשרוד בתחרות. בשלב זה נוצרים‬
      ‫המטבוליטים המשניים הנוצרים במטבוליזם נפרד שאינו חיוני להפקת אנרגיה‬
                                         ‫ולריבוי אך חיוני להישרדות הצאצאים.‬

       ‫שלב 4 – התאים מתים, מתפרקים פירוק עצמי – אוטוליזיס, בגלל תנאי העקה.‬
     ‫סוגי תוצרים מיקרוביאלים על פי דרך הפקתם.‬
                      ‫תוצרים חוץ תאיים‬                           ‫תוצרים תוך תאיים‬
‫מיוצרים ומופרשים בצורה מסיסה אל מחוץ‬       ‫מיוצרים ונאגרים בתוך התא בציטופלזמה או‬
 ‫לתא – לסביבתו החיצונית או למצע הגידול‬      ‫באברונים, או קשורים לקרומי אברונים, או‬
                         ‫(דפוזיה החוצה).‬               ‫לקרום התא, או לדופן (אם יש).‬
‫הפקתם מתבצעת ישירות מצע הגידול לאחר‬            ‫הפקתם מתבצעת על ידי השקעת התאים‬
   ‫הפרדתו מהתאים היצרנים ע"י סינון או‬          ‫בסירכוז או הפרדתם ע"י סינון ופתיחתם‬
                               ‫סירכוז.‬     ‫באמצעים כימים (שינוי לחץ אוסמוטי, טיפול‬
                                           ‫בדטרגנטים, טיפול בממסים אורגניים, טיפול‬
                                             ‫בחומצה), באמצעים פיזיקליים (הקפאה או‬
                                               ‫הפשרה, הפעלת לחץ גבוההפעלת גלי קול‬
                                           ‫בתדירות גבוהה), באמצעים ביולוגיים (עיכול‬
                                                    ‫אנזימטי של דפנות התאים, הדבקה‬
                                                                         ‫בקטריופאז)‬
     ‫בדר"כ התוצר מסיס בסביבה מימית –‬             ‫יש תוצרים מסיסים בסביבה מימית –‬
                           ‫הידרפילים.‬              ‫הדרפילים, ויש תוצרים לא מסיסים‬
                                                 ‫בסבבהמימית הידרפובים/ליפופילים.‬
‫דוגמאות לתוצרים חוץ ותוך תאיים‬
        ‫תוצר חוץ תאי‬          ‫תוצר תוך תאי‬
         ‫אנטיביוטיקה‬           ‫חומצת גרעין‬
        ‫חומצות אמינו‬               ‫ויטמינים‬
         ‫חומצת לימון‬                ‫חלבונים‬
              ‫אתאנול‬     ‫אנזימים תוך תאיים‬
  ‫אנזימים חוץ תאיים:‬    ‫(לקטאז, אטיברטאז)‬
  ‫פרטאזות, עמילאזות,‬                  ‫גליקן‬
             ‫ליפאזות.‬
‫מעבדה – בדיקת פעילות עמילאז בחיידקים.‬
                                                    ‫רקע עיוני‬
    ‫• עמילאזות הם אנזימים שכיחים באורגניזמים וברקמות.‬
   ‫העמילאז מזרז את תהליך פירוק העמילן, והתוצרים הם‬
     ‫גלוקוז ומלטוז (דו-סוכר הבנוי משתי יחידות של גלוקוז‬
                                         ‫הקשורות זו לזו).‬
  ‫• חיידקים ופטריות מייצרים עמילאזות. גזעים מסוימים של‬
     ‫חיידקים מייצרים עמילאז בכמויות גדולות, ומשתמשים‬
‫בהם להפקה מסחרית של עמילאזות עבור תעשיית המזון‬
                                         ‫ותעשיות אחרות.‬
‫• במעבדה זו נבדוק פירוק עמילן במצע הגידול של שני סוגי‬
                   ‫חיידקים: ‪ E-coli‬ו- ‪.Bacillus subtilis‬‬
    ‫• פירוק עמילן במצע הגידול מעיד על הפרשה חוץ-תאית‬
                                               ‫של עמילאז.‬
‫מעבדה – בדיקת פעילות עמילאז בחיידקים.‬
                                         ‫שאלות הכנה‬
‫• על-סמך ידיעותיך מלימודיך הקודמים כיצד ניתן לזהות‬
          ‫נוכחות עמילן במצע הגידול של החיידקים?‬
   ‫• כיצד ניתן לזהות פירוק של עמילן במצע הגידול של‬
                                       ‫החיידקים?‬

                                         ‫כלים וחומרים‬
         ‫• תרביות של ‪ E-coli‬ו- ‪Bacillus subtilis‬‬
                     ‫• צלחת אגר מזין + %1 עמילן‬
                                        ‫• תמיסת יוד‬
                                       ‫• טוש לסימון‬
                                ‫• מחט בקטריולוגית‬
                                   ‫• גזיה וגפרורים.‬
‫מעבדה – בדיקת פעילות עמילאז בחיידקים.‬
                                         ‫מהלך העבודה‬
    ‫1. סמן בתחתית צלחת פטרי קו המחלק אותה לשתי‬
                                            ‫גזרות.‬
                                ‫סמן במספרים 1, 2.‬
   ‫2. זרע בגזרה 1 ‪ E-coli‬ובגזרה 2 ‪.Bacillus subtilis‬‬
             ‫3. הדגר את הצלחות ב- 52מעלות צלזיוס.‬
  ‫4. כעבור 84 שעות הצף את הצלחת בתמיסת יוד לשם‬
                              ‫בדיקת פירוק העמילן.‬

‫‪ ‬פירוק העמילן יעיד על הפרשה חוץ-תאית של עמילאז‬
                                ‫ע"י החיידקים.‬
‫מעבדה – בדיקת פעילות עמילאז בחיידקים.‬
                                         ‫תוצאות‬
               ‫צייר ותאר במילים את תוצאות המעבדה.‬

                     ‫שאלות לסיכום – ענה במחברתך‬
           ‫1. כיצד בדקת פעילות של האנזים עמילאז?‬
              ‫2. על מה מעיד צבע חום-שקוף בצלחת?‬
             ‫3. על מה מעיד צבע כחול-שחור בצלחת?‬
     ‫4. האם העמילאז הוא אנזים חוץ-תאי או תוך-תאי?‬
  ‫5. על סמך תוצאות הניסוי, איזה חיידקי מייצר ומפריש‬
                                         ‫עמילאז?‬
  ‫6. מהו היתרון שמקנה האנזים עמילאז לחיידק המייצר‬
      ‫אותו, על-פני חיידק אחר שאינו מייצר עמילאז?‬
      ‫סוגי מערכות ייצור של תוצרים ביוטכנולוגים.‬
                               ‫רציף‬                                                                    ‫מנתי‬
                                                                 ‫מנתי מוזן‬                              ‫מנתי‬
  ‫הזרמה רציפה ומבוקרת של חורי‬              ‫תהליך מנתי רגיל אך הזרמת חומרי‬     ‫הכנסת כל חומרי המוצא לפרמנטור‬
 ‫המוצא ובמקביל הוצאה של התוצר‬             ‫המוצא נעשית באופן הדרגתי ובמנות‬          ‫בבת אחת בתחילת התהליך –‬
      ‫למתקן הפרדה בצורה רציפה.‬           ‫קצובות ומבוקרות כדי למנוע מצב של‬                            ‫המחזור.‬
                                             ‫עודף ריכוז חומרי מוצא מעל לסף‬       ‫התהליך מופעל עד לקבלת כמות‬
                                         ‫העלול לעכב או להפריע בייצור התוצר‬   ‫התוצר הרצויה. התהליך מופרד מיתר‬
                                                           ‫(מטבוליט משני).‬                 ‫החומרים בפרמנטור.‬
               ‫אין מחזורים, יש רצף.‬                ‫הייצור מתבצע במחזורים.‬      ‫הייצור מתבצע במחזורים הניתנים‬
                                                                                               ‫לשחזור מדויק.‬
                                          ‫עוזר בהפרדה בין שלב הגידול לשלב‬     ‫בתחילת התהליך המנתי תאי היצרן‬
                                                   ‫הייצור במטבוליט משני.‬         ‫מתרבים והם מייצרים תוצרים.‬
                                                                                      ‫התהליך מופסק עם סיומו.‬
    ‫תערובת התסיסה לא אחידה. בכניסה‬           ‫תערובת התסיסה אחידה בריכוזה בגלל ערבול. ריכוז המגיבים והתוצרים‬
 ‫למתקן הייצור ריכוז המגיבים מרבי ואין‬                                   ‫משתנה עם הזמן אך הוא אחיד בכל הנפח.‬
‫תוצר. ביציאה מתקן הייצור ריכוז התוצר‬
‫מרבי ואין חומרי מוצא. – ביניהם יש מפל‬
                              ‫ריכוזים.‬
                                          ‫יש לווסת את ההזנה בפרמנטור ולכן‬       ‫מתן מזון בכמות גדולה בפרמנטור‬
                                             ‫מתן מזון בכמות קטנה ומבוקרת‬           ‫לגידול מהיר ולקבלת מטבוליט‬
                                         ‫לגידול איטי ולקבלת מטבוליט משני.‬                             ‫ראשוני.‬
‫דוגמאות לתוצרים הנוצרים במערכות הייצור השונות.‬

           ‫רציף‬       ‫מנתי-מוזן‬              ‫מנתי‬
                        ‫ביומסה‬               ‫אתנול‬
                    ‫אנטיביוטיקה‬       ‫חומצת לימון‬
                                      ‫אנזימים חוץ‬
                                  ‫תאיים: עמילאז,‬
                                   ‫פרוטאז, ליפאז.‬