JPH0655126B2 - 循環培養装置 - Google Patents
循環培養装置Info
- Publication number
- JPH0655126B2 JPH0655126B2 JP32912189A JP32912189A JPH0655126B2 JP H0655126 B2 JPH0655126 B2 JP H0655126B2 JP 32912189 A JP32912189 A JP 32912189A JP 32912189 A JP32912189 A JP 32912189A JP H0655126 B2 JPH0655126 B2 JP H0655126B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- culture
- cells
- pipe
- light
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/06—Tubular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/02—Means for providing, directing, scattering or concentrating light located outside the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/02—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of foam
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被培養体として植物の細胞，組織，器官，ある
いは微細藻類等を通気撹拌しながら光照射下で培養し、
併せてこれらの被培養体により生産される有用物質を高
収量で得るための培養装置に関する。
いは微細藻類等を通気撹拌しながら光照射下で培養し、
併せてこれらの被培養体により生産される有用物質を高
収量で得るための培養装置に関する。
［従来の技術］ 細胞集塊を形成する植物細胞の培養には、一般には通気
撹拌培養あるいはドラム型培養槽による培養が行われて
いる。また、光を照射することによって被培養体の生長
の促進あるいは被培養体により生産される二次代謝産物
の生産が促進されることが知られている。そして、培養
の際に用いられる光の照射方法として、主にガラス製の
培養槽の周囲から光を照射する方法が使われ、クロレラ
やスピルリナのような単細胞藻類の培養の場合には光フ
ァイバー等を利用して培養槽内部での光照射をする方法
も行われている。
撹拌培養あるいはドラム型培養槽による培養が行われて
いる。また、光を照射することによって被培養体の生長
の促進あるいは被培養体により生産される二次代謝産物
の生産が促進されることが知られている。そして、培養
の際に用いられる光の照射方法として、主にガラス製の
培養槽の周囲から光を照射する方法が使われ、クロレラ
やスピルリナのような単細胞藻類の培養の場合には光フ
ァイバー等を利用して培養槽内部での光照射をする方法
も行われている。
また、ガラス管内を被培養体を含む液体培地、つまり培
養液を循環させながら光照射を行い、微細藻類の培養を
行う培養装置モデルも提唱されている(J.Chem Tech Bio
tehnol.1983,33B,35.58)。
養液を循環させながら光照射を行い、微細藻類の培養を
行う培養装置モデルも提唱されている(J.Chem Tech Bio
tehnol.1983,33B,35.58)。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の方法で植物細胞等の培養を行う培養、酸素などを
十分に供給するために通常何らかの方法で撹拌を行うこ
とが必要であるが、それに伴う物理的ストレスのために
細胞の生長あるいは二次代謝産物の生産が妨げられるこ
とが一般に認められている。しかし、撹拌を抑制すると
細胞は充分な酸素あるいは炭酸ガス等の供給を受けるこ
とができず、生長が阻害された時には枯死に至るという
問題がある。また、前述の微細藻類の培養に用いられる
モデル装置では撹拌による障害は取除かれるものの、植
物細胞の様に集塊を形成する被培養体の培養に応用する
と循環中にガラス管内で細胞が沈降するために、充分に
細胞を循環，撹拌させることができず、効率良く光照射
を行うことができないという問題がある。
十分に供給するために通常何らかの方法で撹拌を行うこ
とが必要であるが、それに伴う物理的ストレスのために
細胞の生長あるいは二次代謝産物の生産が妨げられるこ
とが一般に認められている。しかし、撹拌を抑制すると
細胞は充分な酸素あるいは炭酸ガス等の供給を受けるこ
とができず、生長が阻害された時には枯死に至るという
問題がある。また、前述の微細藻類の培養に用いられる
モデル装置では撹拌による障害は取除かれるものの、植
物細胞の様に集塊を形成する被培養体の培養に応用する
と循環中にガラス管内で細胞が沈降するために、充分に
細胞を循環，撹拌させることができず、効率良く光照射
を行うことができないという問題がある。
また、きわゆるタンク型をした培養槽等において培養槽
の外部から光を照射する方法では、槽内において被培養
体の密度が高くなると培養槽の中心部に依存する細胞は
途中で光を吸収されてしまうために効率良く光の照射を
受けられず、細胞の生長を妨げるのみならず、この細胞
により生産される二次代謝産物の生産が抑制されるため
有用な二次代謝産物を効率的に得ることができなかっ
た。
の外部から光を照射する方法では、槽内において被培養
体の密度が高くなると培養槽の中心部に依存する細胞は
途中で光を吸収されてしまうために効率良く光の照射を
受けられず、細胞の生長を妨げるのみならず、この細胞
により生産される二次代謝産物の生産が抑制されるため
有用な二次代謝産物を効率的に得ることができなかっ
た。
以上述べてきた様に、撹拌による物理的ストレスあるい
は光照射の不足による障害は、特に光照射を必要とする
植物の細胞，組織、器官や微細藻類等の培養において非
常に大きな課題であった。
は光照射の不足による障害は、特に光照射を必要とする
植物の細胞，組織、器官や微細藻類等の培養において非
常に大きな課題であった。
本発明は上記の様な課題を解決し、生長および二次代謝
産物の生産に光を必要とする植物の細胞，組織，器官あ
るいは微細藻類等を有効に培養するための培養装置を提
供することを目的とするものである。
産物の生産に光を必要とする植物の細胞，組織，器官あ
るいは微細藻類等を有効に培養するための培養装置を提
供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、植物細胞等の生長および二次代謝産物の
生産に光を必要とする被培養体の培養において従来の培
養方法および培養装置の抱えている課題を検討し、これ
を改良して、本発明の培養装置について研究を重ね、下
記の装置を用いれば前記目的を達成できることを見出し
本発明を完成するに至った。
生産に光を必要とする被培養体の培養において従来の培
養方法および培養装置の抱えている課題を検討し、これ
を改良して、本発明の培養装置について研究を重ね、下
記の装置を用いれば前記目的を達成できることを見出し
本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は所謂循環培養装置であって、被培養
体を含む培養液を循環させる環状の培養槽の一部に、培
養液を貯留する貯留槽と、上下方向に伸びた螺旋状の蛇
管構造部とを有し、この螺旋状の蛇管構造部において、
通気撹拌装置並びに光照射装置を設けたことを特徴とす
る。
体を含む培養液を循環させる環状の培養槽の一部に、培
養液を貯留する貯留槽と、上下方向に伸びた螺旋状の蛇
管構造部とを有し、この螺旋状の蛇管構造部において、
通気撹拌装置並びに光照射装置を設けたことを特徴とす
る。
また本発明の他の循環培養装置は、培養液を貯留する貯
留槽と、この貯留槽の培養液流入口と流出口を連結する
配管と、この配管を通して培養液を循環させる送液用ポ
ンプとからなる環状の培養槽であり、光照射装置とし
て、前記配管の一部は光透過性の素材で螺旋状の蛇管構
造部を形成し、この蛇管構造部の内周部および／または
外周部には照明装置を設けると共に、通気撹拌装置とし
て、螺旋状の蛇管下部より蛇管内にガスを吹き込むガス
吹き込み口を設けたことを特徴とする。
留槽と、この貯留槽の培養液流入口と流出口を連結する
配管と、この配管を通して培養液を循環させる送液用ポ
ンプとからなる環状の培養槽であり、光照射装置とし
て、前記配管の一部は光透過性の素材で螺旋状の蛇管構
造部を形成し、この蛇管構造部の内周部および／または
外周部には照明装置を設けると共に、通気撹拌装置とし
て、螺旋状の蛇管下部より蛇管内にガスを吹き込むガス
吹き込み口を設けたことを特徴とする。
［作用］ （１）本発明によれば、螺旋状（コイル状）の蛇管構造
部において、その内周部および／または外周部に設置し
た光源（照射装置）から、蛇管構造部を通る培養液中の
被培養体に光照射を行うため、照射された光を有効に利
用することができる。
部において、その内周部および／または外周部に設置し
た光源（照射装置）から、蛇管構造部を通る培養液中の
被培養体に光照射を行うため、照射された光を有効に利
用することができる。
（２）本発明の培養装置によれば、螺旋状の蛇管下部よ
り蛇管内に、酸素や二酸化炭素等のガスを吹き込むガス
吹き込み口を設け、前記ガスにより培養液を撹拌するこ
とができ、また蛇管構造部の高さとその巻径（ループ
径）、巻数、及び蛇管構造部を構成する蛇管の半径に対
して、送液用ポンプによる送液量と、吹き込み口からの
ガスの流入量を調整することにより、蛇管内部を断続的
に気泡を上昇させ、そのために生じる乱流の作用を利用
し、蛇管内部で被培養体が沈降することなく、かつ被培
養体に物理的ストレスを与えることなく、撹拌すること
ができる。
り蛇管内に、酸素や二酸化炭素等のガスを吹き込むガス
吹き込み口を設け、前記ガスにより培養液を撹拌するこ
とができ、また蛇管構造部の高さとその巻径（ループ
径）、巻数、及び蛇管構造部を構成する蛇管の半径に対
して、送液用ポンプによる送液量と、吹き込み口からの
ガスの流入量を調整することにより、蛇管内部を断続的
に気泡を上昇させ、そのために生じる乱流の作用を利用
し、蛇管内部で被培養体が沈降することなく、かつ被培
養体に物理的ストレスを与えることなく、撹拌すること
ができる。
（３）したがって螺旋状の蛇管構造部において、前記
（１）の光照射と前記（２）の通気撹拌を共に行う本発
明の培養装置では、照射された光を有効に利用し、蛇管
内部で被培養体が沈降することなく循環，撹拌されるた
め、それぞれの被培養体に対して均一にかつ十分に光を
照射することができる。また撹拌により被培養体が受け
る物理的ストレスも小さく、被培養体を効率良く生育お
よび増殖させることができ、さらに高収率で二次代謝産
物を生産することができる。
（１）の光照射と前記（２）の通気撹拌を共に行う本発
明の培養装置では、照射された光を有効に利用し、蛇管
内部で被培養体が沈降することなく循環，撹拌されるた
め、それぞれの被培養体に対して均一にかつ十分に光を
照射することができる。また撹拌により被培養体が受け
る物理的ストレスも小さく、被培養体を効率良く生育お
よび増殖させることができ、さらに高収率で二次代謝産
物を生産することができる。
（４）本発明の培養装置によれば、培養液を貯留するた
めの貯留槽を前記蛇管構造部の前に設けているため、
培養装置全体の容量を大きくすることができる。貯留
槽内で空気あるいは酸素や二酸化炭素を付加した空気を
通気し、培養に適した条件を作ることができる。貯留
槽の部分にヒータや冷却管を取り付けることにより、培
養液の温度を調節することができる。
めの貯留槽を前記蛇管構造部の前に設けているため、
培養装置全体の容量を大きくすることができる。貯留
槽内で空気あるいは酸素や二酸化炭素を付加した空気を
通気し、培養に適した条件を作ることができる。貯留
槽の部分にヒータや冷却管を取り付けることにより、培
養液の温度を調節することができる。
［実施例］ 次に本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例に係る培養装置の概略説明図で
ある。
ある。
第１図に示す様に、本発明を実施するための装置は貯留
槽１の培養液流出口１ａと培養液流入口１ｂを連結する
配管２Ａ〜２Ｄ、前記配管２Ａ〜２Ｄを通して培養液を
循環させるための送液用ポンプ３から成る循環培養槽
と、培地供給槽４および培地取り出し槽５とを備えてい
る。
槽１の培養液流出口１ａと培養液流入口１ｂを連結する
配管２Ａ〜２Ｄ、前記配管２Ａ〜２Ｄを通して培養液を
循環させるための送液用ポンプ３から成る循環培養槽
と、培地供給槽４および培地取り出し槽５とを備えてい
る。
貯留槽１には、均圧口６と混合空気導入管７および接種
口８が装着されており、各々にはフィルターが装着され
空気の出入りに伴う、装置内への微生物の侵襲（コンタ
ミネーション）を防いでいる。混合空気導入管７の先端
の形状および導入空気量を工夫することにより、貯留槽
内での被培養体の懸濁状態およびガス交換を調節するこ
とが可能である。
口８が装着されており、各々にはフィルターが装着され
空気の出入りに伴う、装置内への微生物の侵襲（コンタ
ミネーション）を防いでいる。混合空気導入管７の先端
の形状および導入空気量を工夫することにより、貯留槽
内での被培養体の懸濁状態およびガス交換を調節するこ
とが可能である。
培養液が循環する配管２Ａ〜２Ｄのうち、配管２Ａの部
分は蛇管構造部すなわち光透過性の素材から成る中空の
パイプを螺旋状に巻いた構造を有する培養部である。こ
の配管２Ａの蛇管構造部を被培養体を含む液体培地、つ
まり培養液が流下する際、単純に培養液流を循環させる
だけではかなり培養液の流速を高くしないと被培養体で
ある細胞は配管内の下部に沈降し、効率的な光照射を受
けることができない。そこで、螺旋状の蛇管下部にガス
吹き込み口９を設置した。ここから空気あるいは混合空
気（空気に酸素、炭酸ガスあるいは両方を添加したも
の）を特定の流量で吹き込むことにより、蛇管下部で適
当な大きさの気泡が形成され、その大きさがある大きさ
を越えるとその浮力により液流に逆い、ゆるやかに細胞
の懸濁を行い、かつガス交換を行いながら蛇管下部から
貯留槽までを上昇し、均圧口６より系外へと排出される さらに螺旋状の培養部、つまり蛇管構造部の配管２Ａの
内周部および／または外周部に照明装置１０を設置する
ことにより均一にかつ効率良く光の照射を行うことが可
能となる。この蛇管構造部の配管２Ａの材質としては硬
質ガラス，テフロン，ポリプロピレン等が挙げられ、照
明装置用の光源としては通常の蛍光灯の他にハロゲンラ
ンプ，キセノンランプ等が挙げられる。
分は蛇管構造部すなわち光透過性の素材から成る中空の
パイプを螺旋状に巻いた構造を有する培養部である。こ
の配管２Ａの蛇管構造部を被培養体を含む液体培地、つ
まり培養液が流下する際、単純に培養液流を循環させる
だけではかなり培養液の流速を高くしないと被培養体で
ある細胞は配管内の下部に沈降し、効率的な光照射を受
けることができない。そこで、螺旋状の蛇管下部にガス
吹き込み口９を設置した。ここから空気あるいは混合空
気（空気に酸素、炭酸ガスあるいは両方を添加したも
の）を特定の流量で吹き込むことにより、蛇管下部で適
当な大きさの気泡が形成され、その大きさがある大きさ
を越えるとその浮力により液流に逆い、ゆるやかに細胞
の懸濁を行い、かつガス交換を行いながら蛇管下部から
貯留槽までを上昇し、均圧口６より系外へと排出される さらに螺旋状の培養部、つまり蛇管構造部の配管２Ａの
内周部および／または外周部に照明装置１０を設置する
ことにより均一にかつ効率良く光の照射を行うことが可
能となる。この蛇管構造部の配管２Ａの材質としては硬
質ガラス，テフロン，ポリプロピレン等が挙げられ、照
明装置用の光源としては通常の蛍光灯の他にハロゲンラ
ンプ，キセノンランプ等が挙げられる。
循環のための配管のうち、下部配管２Ｂおよび上部配管
２Ｄは被培養体の沈降を防ぐためには短い方が望まし
い。さらに配管２Ｂ〜２Ｄの部分の材質に関しては、滅
菌に耐えうるものであれば、特に材質には限定されな
い。
２Ｄは被培養体の沈降を防ぐためには短い方が望まし
い。さらに配管２Ｂ〜２Ｄの部分の材質に関しては、滅
菌に耐えうるものであれば、特に材質には限定されな
い。
送液用ポンプ３は、内部が密閉され無菌状態が保たれ、
圧力摩擦による細胞の破壊が少ないものであれば、どの
様な構造のものでもよい。
圧力摩擦による細胞の破壊が少ないものであれば、どの
様な構造のものでもよい。
さらに、本装置を用いて連続培養を行う場合には、培地
供給槽４と上部配管２Ｄとの間に設けられたバルブ１１
および培地取り出し槽５と下部配管２Ｂとの間に設けら
れたバルブ１２を操作することにより、培地の入れ替え
が可能である。バルブ１１および１２を電磁弁としタイ
マー回路と接続することにより自動的に培地および被培
養体の交換をしながら培養を連続的に行うことも可能で
ある。また、新鮮な液体培地の補給は培地供給槽に装着
された培地補給口１３から行い、また培地の払い出し
は、培地取り出し槽５に装着したドレイン１４により行
うことにより、本発明の装置による培養方法を実施する
ことができる。
供給槽４と上部配管２Ｄとの間に設けられたバルブ１１
および培地取り出し槽５と下部配管２Ｂとの間に設けら
れたバルブ１２を操作することにより、培地の入れ替え
が可能である。バルブ１１および１２を電磁弁としタイ
マー回路と接続することにより自動的に培地および被培
養体の交換をしながら培養を連続的に行うことも可能で
ある。また、新鮮な液体培地の補給は培地供給槽に装着
された培地補給口１３から行い、また培地の払い出し
は、培地取り出し槽５に装着したドレイン１４により行
うことにより、本発明の装置による培養方法を実施する
ことができる。
本発明の装置で生産される有用な二次代謝化合物の一例
としてゼニゴケ細胞によるβ−カロチン，ビタミンＥお
よびミドリホラゴケモドキ細胞によるテルペン類、１．
４−ジメチルアズレン等がある。
としてゼニゴケ細胞によるβ−カロチン，ビタミンＥお
よびミドリホラゴケモドキ細胞によるテルペン類、１．
４−ジメチルアズレン等がある。
本発明で用いられる被培養体としては、高等植物や蘇苔
類、単細胞藻類等どのような植物の細胞，組織，器官で
も適用できる。また微生物も適用できる。この中でも特
に本発明の装置は、生長及び二次代謝産物の生産に光を
必要とする被培養体や集塊を形成しやすい被培養体に有
効である。
類、単細胞藻類等どのような植物の細胞，組織，器官で
も適用できる。また微生物も適用できる。この中でも特
に本発明の装置は、生長及び二次代謝産物の生産に光を
必要とする被培養体や集塊を形成しやすい被培養体に有
効である。
本発明に用いられる液体培地としては、被培養体の生育
および増殖に適したものであれば、特に限定されない。
および増殖に適したものであれば、特に限定されない。
通常植物細胞の培養に用いられる液体培地としてはムラ
シゲ・スクーグの培地、リンスマイヤー・スクーグの培
地、ホワイトの培地等があげられるが、特にムラシゲ・
スクーグ改変培地（ＭＳＫ−２培地あるいはＭＳＫ−４
培地）が適当である。
シゲ・スクーグの培地、リンスマイヤー・スクーグの培
地、ホワイトの培地等があげられるが、特にムラシゲ・
スクーグ改変培地（ＭＳＫ−２培地あるいはＭＳＫ−４
培地）が適当である。
（別表Ｉ，II参照） ［実験例］ （例１）第１図に記載の装置を用いて液体培地の流速と
気泡の上昇に伴う撹拌との関係を調べたところ、以下の
様な範囲で気泡による撹拌効果が得られることが判明し
た。この時用いた装置各部のパラメーターは、蛇管構造
部の高さｈ＝４４cm，巻き径Ｒ＝１５．６cm，巻き数２
０，蛇管の内径ｒ＝１．７cm，延べ長さＬ＝１０ｍであ
り、この部分の内容積V1＝２２７５cm3，その他配管部
および培養槽の内容積は、それぞれV2＝２２５cm3，V3
＝５００cm3となり、本装置の培養部の全容積は３００
０cm3である。
気泡の上昇に伴う撹拌との関係を調べたところ、以下の
様な範囲で気泡による撹拌効果が得られることが判明し
た。この時用いた装置各部のパラメーターは、蛇管構造
部の高さｈ＝４４cm，巻き径Ｒ＝１５．６cm，巻き数２
０，蛇管の内径ｒ＝１．７cm，延べ長さＬ＝１０ｍであ
り、この部分の内容積V1＝２２７５cm3，その他配管部
および培養槽の内容積は、それぞれV2＝２２５cm3，V3
＝５００cm3となり、本装置の培養部の全容積は３００
０cm3である。
本装置を用いた場合、送液用ポンプによる培養液流量が
１０〜３５ｍ毎秒の範囲にある時、気泡による良好な
撹拌が認められた。流量がこの範囲以上では気泡が蛇管
構造部を形成する管状素材、つまり蛇管のスロープ内を
上昇することができず、撹拌効果は得られなかった。培
養液の流量が、各々３５．２０．１０ｍ毎秒の時、気
泡の上昇に伴う良好な撹拌が得られるための空気吹き込
み量の範囲は、各々の場合１．０〜５．５ｍ毎秒，
０．６６〜４．０ｍ毎秒，０．４７〜２．９ｍ毎秒
であることが判明した。
１０〜３５ｍ毎秒の範囲にある時、気泡による良好な
撹拌が認められた。流量がこの範囲以上では気泡が蛇管
構造部を形成する管状素材、つまり蛇管のスロープ内を
上昇することができず、撹拌効果は得られなかった。培
養液の流量が、各々３５．２０．１０ｍ毎秒の時、気
泡の上昇に伴う良好な撹拌が得られるための空気吹き込
み量の範囲は、各々の場合１．０〜５．５ｍ毎秒，
０．６６〜４．０ｍ毎秒，０．４７〜２．９ｍ毎秒
であることが判明した。
（例２）例１で用いた装置を使用し、ミドリホラゴケモ
ドキ細胞の培養を行い、１．４−ジメチルアズレンの生
産を行った。結果を以下に示す。
ドキ細胞の培養を行い、１．４−ジメチルアズレンの生
産を行った。結果を以下に示す。
前培養は、ムラシゲ・スクーグ改変培地（ＭＳＫ−４）
を用いて２２．５℃において回旋培養法により行い、定
常期に達したミドリホラゴケモドキ細胞懸濁液２００ｍ
を無菌的に接種し、本培養を開始した。
を用いて２２．５℃において回旋培養法により行い、定
常期に達したミドリホラゴケモドキ細胞懸濁液２００ｍ
を無菌的に接種し、本培養を開始した。
外部照明として、２０Ｗ蛍光灯３本を蛇管部中心に置き
培養期間中連続照射を行った。また送液用ポンプによる
培養液を流量を１５ｍ毎秒とし、空気の吹き込み量
２．０ｍ毎秒、さらに混合空気導入管から、毎秒１０
０ｍの空気を吹き込みながら同組成の培地を用い２
２．５℃で培養を行った。
培養期間中連続照射を行った。また送液用ポンプによる
培養液を流量を１５ｍ毎秒とし、空気の吹き込み量
２．０ｍ毎秒、さらに混合空気導入管から、毎秒１０
０ｍの空気を吹き込みながら同組成の培地を用い２
２．５℃で培養を行った。
２０日間の培養で、細胞濃度は乾重量で０．７ｇ／か
ら約１０ｇ／に増加し、乾重量当り約１％の１．４−
ジメチルアズレンの生産を見た。
ら約１０ｇ／に増加し、乾重量当り約１％の１．４−
ジメチルアズレンの生産を見た。
［発明の効果］ 以上説明してきた様に、本発明に係る培養装置を用い
て、気泡の動きを利用することにより温和な条件下で被
培養体を十分に撹拌しつつ効率良く光照射を行うことが
可能となり、このため生長および二次代謝産物の生産に
光を必要とする植物の細胞，組織，器官や微細藻類ある
いは微生物を効率良く高密度まで増殖させ、培養を行う
ことで高収率で二次代謝産物を生産することができると
いう優れた効果を奏する。
て、気泡の動きを利用することにより温和な条件下で被
培養体を十分に撹拌しつつ効率良く光照射を行うことが
可能となり、このため生長および二次代謝産物の生産に
光を必要とする植物の細胞，組織，器官や微細藻類ある
いは微生物を効率良く高密度まで増殖させ、培養を行う
ことで高収率で二次代謝産物を生産することができると
いう優れた効果を奏する。
第１図は本発明の培養装置の構成を示す略示的側面図で
ある。 １…培養槽、２Ａ…配管（蛇管構造部）、３…送液用ポ
ンプ（循環用ポンプ）、９…ガス吹き込み口。
ある。 １…培養槽、２Ａ…配管（蛇管構造部）、３…送液用ポ
ンプ（循環用ポンプ）、９…ガス吹き込み口。
Claims (2)
- 【請求項１】被培養体を含む培養液を循環させる環状の
培養槽であって、この培養槽の一部に、培養液を貯留す
る貯留槽と、上下方向に伸びた螺旋状の蛇管構造部とを
有し、この螺旋状の蛇管構造部において、通気撹拌装置
並びに光照射装置を設けたことを特徴とする循環培養装
置。 - 【請求項２】培養液を貯留する貯留槽と、この貯留槽の
培養液流入口と流出口を連結する配管と、この配管を通
して培養液を循環させる送液用ポンプとからなる環状の
培養槽であり、光照射装置として、前記配管の一部は光
透過性の素材で螺旋状の蛇管構造部を形成し、この蛇管
構造部の内周部および／または外周部には照明装置を設
けると共に、通気撹拌装置として、螺旋状の蛇管下部よ
り蛇管内にガスを吹き込むガス吹き込み口を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の循環培養装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32912189A JPH0655126B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 循環培養装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32912189A JPH0655126B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 循環培養装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03191775A JPH03191775A (ja) | 1991-08-21 |
| JPH0655126B2 true JPH0655126B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=18217852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32912189A Expired - Lifetime JPH0655126B2 (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 循環培養装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655126B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100226128B1 (ko) * | 1997-08-22 | 1999-10-15 | 유성렬 | 광을 필요로 하는 미생물의 광조사 면적을 넓힌 배양기 |
| US8062880B2 (en) | 2007-04-13 | 2011-11-22 | Freeman Energy Corporation | Biomass cultivation system and corresponding method of operation |
| JP2011200177A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 培養装置及び培養方法 |
| JP5324532B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2013-10-23 | カイロス グローバル カンパニー リミテッド | 循環型の光生物反応器 |
| JP5658938B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2015-01-28 | バイオジェニック株式会社 | 藻類培養装置 |
| CN102174394B (zh) * | 2011-01-21 | 2014-04-09 | 郑州威瑞生物技术有限公司 | 蠕动循环式生物反应器及其培养液循环方法 |
| CL2011001145A1 (es) * | 2011-05-17 | 2011-08-26 | Aeon Biogroup Spa | Sistema de cultivo de microalgas que comprende un modelo celular con tres unidades de cultivo tipo bioreactor, cada unidad consta de un estanque, una tapa transparente, un primer aireador, un segundo aireador, una linea de recirculación, una cañeria y válvula de entrada de gases, y una cañeria y valvula de entrada de líquidos; y método. |
| CA2902100A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-04 | Heliae Development, Llc | Modular tubular bioreactor |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP32912189A patent/JPH0655126B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03191775A (ja) | 1991-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4952511A (en) | Photobioreactor | |
| EP0999265B1 (en) | Fine algae culture device | |
| JP3266619B2 (ja) | バイオマス生産装置 | |
| JPS6023834B2 (ja) | 発酵容器 | |
| CN210193886U (zh) | 一种高效封闭式海洋微藻培养光生物反应器 | |
| CA2012320A1 (en) | Static oxygenator for suspension culture of animal cells | |
| US8658421B2 (en) | Circulatory photobioreactor | |
| CN111248139B (zh) | 一种高密度轮虫的培养装置及方法 | |
| JPS61212283A (ja) | 気送バイオリアクター | |
| JPH07506250A (ja) | 細胞物質培養のための可変容積反応器型装置および方法 | |
| CN109548720A (zh) | 基于异位生物絮团培育和原位硝化的复合对虾养殖系统 | |
| CN210560391U (zh) | 一种循环流动式藻类培养装置 | |
| JPH0655126B2 (ja) | 循環培養装置 | |
| CN206101330U (zh) | 水产养殖水循环系统及水产动物与微藻的共生养殖系统 | |
| WO2016172998A1 (zh) | 植物生物反应器及其使用方法 | |
| JP2021065119A (ja) | 海藻育成方法および海藻育成装置 | |
| JPH07184630A (ja) | 光合成生物の培養装置 | |
| JP5324532B2 (ja) | 循環型の光生物反応器 | |
| KR101930526B1 (ko) | 고부유물질 함유 가축액상분뇨 적합한 미세조류배양 시스템, 배양 방법 및 이를 이용한 조류비료 | |
| CN217470937U (zh) | 一种藻类连续培养器 | |
| USRE24822E (en) | Richard | |
| CN102344888B (zh) | 循环式光生物反应器 | |
| JPH07155167A (ja) | 微細藻類の培養装置 | |
| CN211570665U (zh) | 植物细胞或组织器官载物装置及气升式生物反应器 | |
| AU658162B2 (en) | Process and apparatus for the surface culture of nucleated cells |