用語集
「OTR」とは?
別名・英語表記:酸素移動速度 / Oxygen Transfer Rate
気相から液へ酸素が溶け込む速度。kLaと濃度差の積で表す酸素移動速度。
別名・英語表記:酸素移動速度 / Oxygen Transfer Rate
気相から液へ酸素が溶け込む速度。kLaと濃度差の積で表す酸素移動速度。
OTRは、気相から培養液へ酸素が溶け込む速さを示す指標で、酸素移動容量係数kLaと酸素の溶解度差の積として表されます。細胞が消費する速さ(OUR)にOTRが追いつかなければDOは一気に枯渇するため、培養の成否を左右する核心的な制約となります。
好気培養では、菌が消費する酸素(OUR=酸素消費速度)を、培養液へ溶け込む酸素(OTR)で絶えず補い続ける必要があります。OTRには物理的な上限があり、菌体量に比例して増えるOURとの「綱引き」が、高密度発酵の中心課題です。消費が供給を超えた瞬間に溶存酸素(DO)は一気に枯渇するため、この二つの速度バランスをリアルタイムで把握することが実操業の要になります。定常状態ではOTR=OURが成り立つ関係を利用し、動的なガス収支からOURを推定するソフトセンサーも実務で活用されています。
OTRはkLaと、酸素の飽和濃度と現在のDOとの差(推進力)の積で決まります。kLaは気泡の細かさ、ガス流量、撹拌の強さによって変化するため、これらの操作変数がOTRを支配します。高密度になるほど菌体あたりの酸素要求が跳ね上がり、供給が追いつかなくなりやすく、スケールアップではOURに対してOTRを追いつかせ続ける設計が不可欠です。
この定義はProglenth編集部が一般的・基礎的な内容として整理したものです。実際の管理基準・要件は製品・企業・各極の規制により異なります。 正確な運用は各極の薬局方・ガイドライン(ICH/GMP等)やメーカーの一次情報をご確認ください。