内循环气升式生物反应器培养甘草细胞

自行设计研制了７Ｌ,９Ｌ及２５Ｌ内循环气升式生物反应器,并应用于甘草细胞的放大培养研究。在接种量为８％（Ｗ／Ｖ）通气率为０．２—０．２５ｖｖｍ的条件下,甘草细胞在反应器中生长迅速。其中在９Ｌ反应器中生长最好,最高生物量达１６．２５ｇ／Ｌ,生长速率达０．９ｇ／Ｌ．ｄ,均高于摇瓶培养。培养过程中ｐＨ值、溶氧状况通过电极自动显示记录,说明设计的气升式生物反应器适合于甘草细胞的大规模培养。     

三七细胞在气升式反应器中的扩大培养研究

三七细胞在5升外循环、内循环气升式反应器中能正常生长并累积三七皂甙及多糖。外循环反应器中三七总皂甙含量最高可达9.48%;内循环反应器中三七多糖含量则可高达24%。但三七细胞生长比较缓慢的问题有待进一步研究。     

利用粉丝废液固定化红曲发酵生产红曲色素的研究

对以粉丝生产废液为主要培养基,以聚乙烯醇海藻酸钠双载体固定红曲Monascus purpureus,采用气升式生物反应器重复发酵生产红曲色素进行了考察研究．试验结果表明：粉丝生产废液经适当补加营养盐可作为发酵生产红曲色素的良好培养基,其最佳发酵条件为：发酵培养基初始pH值为5—6;发酵温度为30℃;固定化细胞粒子接入量为20％,通气量为0．35vvm,发酵周期为50h左右。     

新型气液双升式动物细胞反应器

为克服目前动物细胞反应器存在的不足 ,设计了一种新型气液双升式动物细胞反应器( ALLR)。该反应器结合了气升式反应器和流化床反应器的优点 ,同时在结构上使气泡与流体自然流动与分离 ,消除了气泡凝聚破裂给细胞造成的机械损伤。测定了 2 L反应器的液体循环流速及氧传质系数 KLa值 ,表明 ALLR具有较好的传质性能和极小的流体剪切力 ,适合动物细胞的大规模培养     

生物反应器培养转基因鱼腥藻的研究

在反应器中研究了转人TNF-α基因鱼腥藻7120(Anabaena sp．PCC7120,pDC-TNF)的培养。结果表明气升式反应器适合于转基因鱼腥藻的培养。气升式反应器中通气量和光照是主要的影响因素,观察到1L罐中最适通气量为60～75L／h,最适光照强度为1200lx,此时在25℃混养,光照时间／黑暗时间为12h／12h,15d生物量干重大于3g／L,TNF表达水平约占总可溶蛋白的22％,达到了摇瓶培养水平。实验发现添加维生素B1 300μg／L、B12 200μg／L和生物素4μg／L时,生产周期为12d,缩短20％,表达水平相同。培养过程通入含有5％CO2的空气,能促进生长,缩短生产周期,但收获生物量不受影响。从添加维生素和通入CO2的培养结果证明反应器中培养时,光照是限制性因素,当反应器系统一定时,最终生物量有一个最大值,如需进一步提高产量,必须设法改变光照系统。     

10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞

本文采用自行设计研制的10升气升环流式生物反应器培养紫草细胞,培养周期34d．前14d为细胞生长培养,细胞生长呈正常的S型曲线,细胞增长到原细胞接人量的4倍．后20d为紫草色素生产培养,细胞增长到32倍。整个周期每升培养液可生产紫草色素0．6g,在反应器中,培养液pH值的变化与细胞生长呈正相关,与紫草色素的形成呈负相关,pH值变化规律可用于监测紫草细胞在生物反应器的生长和色素形成．     

植物细胞生物反应器的新成就

一、杂合反应器 叶片搅拌式反应器已广泛用于发酵和动物细胞反应器,因为它可以产生较高的培养基组分和气体的传质效率。然而,因为植物细胞对叶片搅拌的剪切力很敏感,植物细胞悬浮培养通常用气升式反应器来混合和通气,但气升式系统往往不能有效混合高密度细胞培养所要求的适宜的植物代谢物生产。 Rutgers大学的D.I.Kim和他的同事们发明了一种5升的杂合式反应器,采用气升式和搅拌式相结合,用于高密度植物细胞的培养。     

植物细胞大规模培养生物反应器研制概况

本文对植物细胞培养中使用的搅拌式生物反应器,气升式生物反应器,固定化细胞生物反应器,光照培养生物反应器和其它新型生物反应器装置进行了全面的评述。     

气升式生物反应器在杂交瘤细胞培养中的应用

前述研究工作基础上,设计开发了10L规模的动物细胞培养用气升式生物反应器。应用该生物反应器悬浮培养杂交瘤细胞．通过平行试验,考察了该反应器设计的合理性和可靠性。结果显示该反应器不存在限制细胞生长、代谢和产物生成的因素,而且细胞破损技彻底消除,表明该气升式生物反应器给细胞生长、代谢和产物生成提供了理想的培养环境,其设计是成功的。     

CO2对转基因鱼腥藻生长的影响

为了进一步探索转基因鱼腥藻高密度培养的方法,在小型气升式反应器中研究了CO2对转基因鱼腥藻7120培养的影响。结果发现转基因鱼腥藻培养过程中通入5％ CO2能促进藻细胞生长,12d生物量提高7．44％,由于光照限制,不能大幅提高15d收获生物量,但生长周期能缩短近20％;而高浓度(10％)的CO2抑制转基因鱼腥藻的生长。CO2是通过调节pH值和影响碳源利用来影响藻细胞生长的,合适浓度的CO2有利于转基因鱼腥藻的培养。     

植物细胞大规模培养生物反应器研制概况

本文对植物细胞培养中使用的搅拌式生物反应器,气升式生物反应器,固定化细胞生物反应器,光照培养生物反应器和其它新型生物反应器装置进行了全面的评述。     

VerO细胞在气升式反应器中的微载体培养

哺乳动物细胞的大规模培养是生产许多医学上重要生物制品的一种主要方法之－⑴。很多有工业价值的动物细胞都是贴壁细胞,必须附着在一定的表面上才能生长,微载体培养是一种有效的体系⑵。用于微载体培养的反应器多为搅拌式反应器,近年来,流化床式反应器越来越引起生化工程学家的重视。有希望用于大规模动物细胞培养的主要是液升和气升式。液升式反应器的优点是培养液可以间接氧饱和,气泡和细胞不直接接触。在气升式流态反应器中,气泡与细胞直接接触,其优点是操作方便,设备筒单。本文报道通过气升流态化反应器实现高密度贴壁细胞培养工艺条件的研究。     

新型气升式反应器在发酵培养中的应用研究

本文以Ｌ－苹果酸生产为例,采用新型的分段内循环气升式反应器分批培养产延胡索酸酶的产氨短杆菌ＭＡ－２,并与同等规模机械搅拌反应器中接着的结果相比较。数据表明,采用气升式发酵设备进行培养,该菌体的收率能提高近３％,且发酵周期能缩短一半左右,显著降低培养成本,该类型的反应器具有广阔的应用前景。     

利用粉丝废液固定化红曲发酵生产红曲色素的研究*

对以粉丝生产废液为主要培养基,以聚乙烯醇海藻酸钠双载体固定红曲Monascuspurpureus,采用气升式生物反应器重复发酵生产红曲色素进行了考察研究.试验结果表明:粉丝生产废液经适当补加营养盐可作为发酵生产红曲色素的良好培养基,其最佳发酵条件为:发酵培养基初始pH值为5~6;发酵温度为30℃;固定化细胞粒子接入量为20%,通气量为0.35vvm,发酵周期为50h左右。     

利用生物反应器培养植物细胞的研究进展(Ⅱ)

介绍了当前用于植物细胞培养的生物反应器类型(搅拌式、气升式、转鼓式和鼓泡式生物反应器)及其特点,对各种类型的反应器进行了比较与选择;并进一步介绍了植物细胞固定化培养,提出今后利用反应器大规模培养植物细胞的发展研究方向。     

固定化红曲生物反应器发酵红曲色素的研究

对采用气升式生物反应器,以海藻酸钠为载体包理固定红曲（MonascusPurpureus）发酵生产红曲色素进行了研究。结果表明,最佳发酵条件为：发酵培养基pH值5～6;发酵温度30℃;通气量0．35vvm;固定化细胞粒子接入量20％;发酵周期为50h左右。     

利用生物反应器培养植物细胞的研究进展（Ⅱ）

介绍了当前用于植物细胞培养的生物反应器类型（搅拌式、气升式、转鼓式和鼓泡式生物反应器）及其特点,对各种类型的反应器进行了比较与选择;并进一步介绍了植物细胞固定化培养,提出今后利用反应器大规模培养植物细胞的发展研究方向。     

用连续发酵工艺由味精废液制取单细胞蛋白

用谷氨酸发酵液经一步冷冻等电法提取后的废液生产饲料酵母,经15m3气升式反应器连续发酵试验,其菌体干物质浓度平均为24．88g／L,稀释率0.187h-1,生产干酵母能力为4．65kg／m3·h,发酵单位电耗2．872kW·h／m3,生产成本在1700元,吨(饲料酵母)左右。饲料酵母粗蛋白含量在60％以上,18种氨基酸齐全,氨基酸总量达50％,达到部颁一级饲料酵母的标准。味精废液经酵母菌处理后,COD去除率74．7％。经试验统计,每开废液中获得1g菌体干物质需消耗COD 1625mg／L。     

响应面法优化自养小球藻产生物柴油油脂

利用响应面法对小球藻(Chlorella vulgaris)在2L气升式生物反应器中对自养产生物柴油油脂的培养条件进行了优化。首先用Plackett-Burman方法对10个相关影响因素的效应进行评价并筛选出对产油有显著影响的3个因素:KNO3浓度、温度和CO2浓度;再用最陡爬坡实验逼近最大产油区域;最后由中心组合实验及响应面分析确定了影响产油主要因素的最佳条件为:KNO3浓度0.31g/L,温度26.5℃,CO2浓度6.80%,最高产油量达到0.42g/L,比优化前提高了近2倍。优化后,在10L气升式生物反应器中进行了扩大培养。     

利用气升式内环流生物反应器培养青蒿毛状根生产青蒿素

利用自制的气升式内环流生物反应器进行青蒿（ArtemisiaannuaL．）毛状根多层培养生产青蒿素。毛状根培养物在培养过程中均匀分布在生物反应器的筛网间，或以不锈钢网为附着点向四周生长，在25℃和12h／d光照周期下，经20d分批培养获得生物量干重22．57g／L，青蒿素产量374．4mg／L，并对培养过程中蔗糖、磷酸盐、硝酸盐和氨盐消耗的动力学进行了分析。