微生物是地球上最为丰富多样的生物资源，其种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。按照微生物生长与氧的关系，可将其大致分为好氧微生物和厌氧微生物，进一步又可细分为五类：专性好氧菌、兼性厌氧菌、微好氧菌、耐氧菌、厌氧菌。

许多发酵产品基本上是好氧生产，但相比，厌氧生产实际上有着巨大的优势，其碳源可最大程度地合成目标产品，而较少用于生成能量和合成细胞。即：能量流小，细胞量小，物质流最大化。

然而由于厌氧微生物的分离和纯种培养的困难，研究厌氧微生物的技术和方法进展又相当缓慢，致使人类对厌氧微生物的认识和利用远远落后于对好氧和兼性厌氧微生物的研究工作。直到近二十多年随着厌氧操作技术的不断完善，厌氧微生物研究方法的不断改进，尤其近十多年来许多新技术和方法的应用，致使厌氧微生物学取得很大的进展，获得了丰硕的成果。

BioLector 微生物反应器就是其中之一，它可以适应微生物过程开发的趋势。一次可以并行培养 48 个样品，同时测量多达六个参数，包括生物量、pH、溶解氧和荧光如蛋白质或染料。当使用厌氧盒时， 48 孔板可以密封在厌氧盒中，培养过程中，低流量的氮气充满小腔室的顶部空间，使样品在厌氧条件下进行培养。 如需严格厌氧，基于小巧的设计也可把BioLector整个系统放在厌氧柜中确保严格厌氧进行培养。而对好氧、微氧微生物，也可以提供相应的解决方案，配合不同模块，氧气浓度可以实现1-35%，二氧化碳浓度可以实现0-10%的调节。

 厌氧盒在发酵研究中的应用原理

因此，BioLector 微型生物反应器允许系统和合成生物学研究人员轻松比较不同克隆或不同培养基的生长速率和生长阶段。基于厌氧培养，可以筛选整个厌氧克隆文库，并评价其在不同底物上的生长性能。

应用案例

丙酮-丁醇梭菌高通量厌氧发酵

弗劳恩霍夫分子生物学和应用生态学研究所和原m2p-Labs，使用BioLector微型生物反应器进行丙酮-丁醇梭菌 (ATCC 824) 的厌氧发酵。 在BioLector高通量厌氧发酵系统中对四种不同培养基（复杂和合成来源）进行了多次重复的研究，可以看到四种不同应用培养基中生长行为的明显差异， 结果如下图所示。

1 mL 规模的丙酮丁醇梭菌厌氧发酵（在线监测）

这个小型实验证实了使用 BioLector 进行厌氧发酵的实用性。 这项新技术可以取代搅拌罐生物反应器和摇瓶中的大量实验，从而显着降低厌氧微生物发酵研究的复杂性和工作量。 BioLector微型生物反应器除了能够以高通量方式研究大量克隆或培养基外，还通过非侵入性在线测量同时提供有关生物量生长和pH值的详细过程数据，这些能力的结合在传统的生物反应器中并不常见。

Source: Kensy et al. (Feb 15, 2011, Vol. 31, No. 4) GEN

https://www.genengnews.com/magazine/152/anaerobic-high-throughput-fermentation/