要点
遅滞期が長くなる最も一般的な原因は、順に次のとおりです。種培養の培養時間が不適切（古すぎるか若すぎる）、種培地と生産培地の差が大きすぎる（細胞が再適応しなければならない）、接種量が少なすぎる、培地の過滅菌で生じた阻害物質、微量元素またはビタミンの欠乏、浸透圧が高すぎる、温度やpHが範囲外。まず種培養を確認してください。最も見落とされやすく、最も変えやすい要因です。培地の問題は通常、並行して走らせる少数の振盪フラスコ対照で明らかになります。
1. 種培養の状態
- 培養時間。 対数増殖期後半で取った種培養が最も遅滞期を短くします。定常期まで置いた種培養には死に向かい始めた細胞が含まれ、増殖する前に修復が必要です。若すぎる種培養は密度が足りません。大半の細菌では、ODが最大値の70～80%に達した時点で移植します。
- 継代数。 凍結バイアルから起こして2代目または3代目が最も安定します。凍結バイアルやスラントから直接生産培地に接種すると、遅滞期は必ず長くなります。
- 損傷。 遠心、低温保持、激しい振盪は細胞を修復モードに入れます。
2. 種培地と生産培地の差が大きすぎる
窒素源、糖、pH、浸透圧が異なる生産培地に種培地から移された細胞は、栄養を取り込む前に新しい酵素群を合成しなければなりません。典型例は、TSBやLBで種培養し、硫酸アンモニウムベースの合成培地で生産する場合、またはグルコースで種培養し、スクロースやラクトースで生産する場合です。
対処：種培地を可能な限り生産培地に近づけ、少なくとも窒素源と炭素源の種類は揃えます。あるいは「半生産培地」で種培養の段階を一つ追加し、橋渡しにします。
3. 接種量
約1%（v/v）を下回ると遅滞期が目立って長くなります。細胞はまず培地を馴化（酸化還元電位、一部の微量成分）しなければならず、細胞数が少ないほどそれに時間がかかるためです。大半の発酵では5～10%、扱いにくい菌では10%以上を使います。
4. 滅菌で生じた阻害物質
糖とアミノ酸によるメイラード反応生成物、沈殿したリン酸塩と金属イオン、過熱による過酸化物はいずれも遅滞期を延ばすか、増殖そのものを阻害します。試験：同じ処方で糖を別にオートクレーブするかろ過して加えたものと、遅滞期を比較します。明確な差があれば滅菌が原因です。オートクレーブ後に培地が濃くなったり濁ったりするをご覧ください。
5. 微量元素または増殖因子の欠乏
合成培地や、主に無機窒素に基づく培地で最もよく起こります。マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、あるいはB群ビタミンやビオチンが不足しても、細胞は増殖を止めるわけではなく、非常にゆっくり増殖します。マンガン不足の乳酸菌とビオチン不足の酵母が典型例です。簡易試験：酵母エキスを0.1～0.3%加えます。遅滞期が大きく短くなれば、増殖因子か微量元素が欠けています。その後、どれが欠けているかを絞り込みます。
6. 浸透圧
糖と塩の合計が高い（たとえば糖をすべて最初に入れる回分発酵）と、細胞はまず高浸透圧に適応しなければなりません。糖が5%を超える処方では流加培養を検討してください。塩の側では、緩衝のためにリン酸塩と硫酸アンモニウムを過剰に入れていないか確認します。
7. 温度とpH
接種時に培地が設定温度に達していない（大きな槽は滅菌後の冷却が遅く、中心部が熱いまま残る）、または滅菌後のpHが菌株の範囲外。設定値ではなく、接種の瞬間の実測値を読んでください。pHについてはオートクレーブ後に培地のpHが下がるをご覧ください。
原因を素早く見つける
一度に一つの要因を変えるのでは時間がかかります。小さなフラスコを一組、並行して走らせます。
- 元の処方 + 元の種培養（対照）
- 元の処方 + 新しい対数増殖期の種培養
- 元の処方 + 接種量を2倍
- 元の処方 + 酵母エキス0.2%
- 元の処方で糖を別滅菌
遅滞期が明確に短くなったフラスコが原因を示します。一日で結果が出ます。
よくある質問
遅滞期は長いが最終収量は正常です。直す必要がありますか コストの問題です。遅滞期が4時間延びれば、槽の占有、通気と撹拌の動力が4時間分増え、汚染のリスクも高まります。収量が正常で遅滞期が長い場合、最も多い原因は種培養の培養時間です。移植のタイミングを調整してください。
同じ菌株が、以前のペプトンでは速く増殖するのに新しいペプトンでは遅滞期が長くなります。なぜですか ロットやブランドが異なると加水分解の程度が異なります。低分子ペプチドと遊離アミノ酸が少ないと、細胞はまずプロテアーゼを分泌して高分子を分解してからでないと利用できないため、遅滞期が延びます。COAのアミノ態窒素の比率を確認するか、ペプトンのロット変更後に収量が低下したをご覧ください。
酵母エキスを加えると製品の規格が変わりますか 原料が一つ増えることになり、食品グレードの工程ではその由来と文書を確認する必要があります。STBIOの酵母エキスと酵母ペプトンは食品グレードで、ロットごとにCOAが付きます。酵母ペプトンをご覧ください。