JPH078263A - 内部光照射型ジャーファーメンター - Google Patents
内部光照射型ジャーファーメンターInfo
- Publication number
- JPH078263A JPH078263A JP15728993A JP15728993A JPH078263A JP H078263 A JPH078263 A JP H078263A JP 15728993 A JP15728993 A JP 15728993A JP 15728993 A JP15728993 A JP 15728993A JP H078263 A JPH078263 A JP H078263A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jar fermenter
- culture
- light
- light emitting
- culture tank
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- Pending
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- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
内部光照射型ジャーファーメンター
【目的】 培養液の温度上昇の問題を生じにくく、一度
に大量の培養を行え、特に植物のウイルスフリー苗を大
量にクローン増殖させるのに適したジャーファーメンタ
ーを提供する。 【構成】 培養槽内部に、発光部を設けたことを特徴と
するジャーファーメンター
に大量の培養を行え、特に植物のウイルスフリー苗を大
量にクローン増殖させるのに適したジャーファーメンタ
ーを提供する。 【構成】 培養槽内部に、発光部を設けたことを特徴と
するジャーファーメンター
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、ジャーファーメンターに
関し、より詳しくは、植物の懸濁細胞や小植物体等を成
長させることに好適なジャーファーメンターに関する。
関し、より詳しくは、植物の懸濁細胞や小植物体等を成
長させることに好適なジャーファーメンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種細胞等の培養には、ジャ
ーファーメンターと呼ばれる装置が用いられている。近
年ジャーファーメンターは、ウイルスフリー苗を大量に
培養するために、使用されている。典型的なジャーファ
ーメンターは、図６に示すような構造をしている。すな
わち、培養液を入れるための培養槽１に、養分、酸素、
二酸化炭素等の供給や、ＰＨの調整に用いられる導入パ
イプ２、培養液を均質に保つための攪拌部３、培養液の
温度を調節する温度制御部４を有している。そして例え
ば植物細胞の培養のように、光が必要な場合には、培養
槽１の少なくとも一部を光透過可能にしたジャーファー
メンターに、外部から蛍光灯や高圧ナトリウムランプを
用いて光照射していた。
ーファーメンターと呼ばれる装置が用いられている。近
年ジャーファーメンターは、ウイルスフリー苗を大量に
培養するために、使用されている。典型的なジャーファ
ーメンターは、図６に示すような構造をしている。すな
わち、培養液を入れるための培養槽１に、養分、酸素、
二酸化炭素等の供給や、ＰＨの調整に用いられる導入パ
イプ２、培養液を均質に保つための攪拌部３、培養液の
温度を調節する温度制御部４を有している。そして例え
ば植物細胞の培養のように、光が必要な場合には、培養
槽１の少なくとも一部を光透過可能にしたジャーファー
メンターに、外部から蛍光灯や高圧ナトリウムランプを
用いて光照射していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる従
来のジャーファーメンターでは、一度に大量の培養を行
おうとして培養槽１を大きくすると、培養液に光が吸収
されるため、その中心部では外周部に比べ、光量が不足
してしまう。特に、培養されるもの（以下、培養体とい
う）が成長すると、培養槽１内の外周部にある培養体の
影により、中心部の光量は益々不足してしまう。これを
解決するため、攪拌部３を大きくしたり、回転速度を上
げたりすることが行われていたが、植物のような抵抗の
大きい形状のものでは、回転速度をあまり上げると組織
の一部が破損したり、ひどい場合にはばらばらに分解し
てしまったりするため、回転速度の向上には限界があ
る。また攪拌部３を大きくすることは、培養槽の有効体
積を減らすと同時に培養体と攪拌部が衝突することによ
り培養体を破損させる可能性が増すため、やはり限界が
あった。また他の方法としては、培養槽１をドーナツ状
に形成し、ドーナツの芯にあたる部分に光源を配置する
方法もとられていたが、この方法では、培養液全体を均
一に攪拌することが困難になるという課題があった。
来のジャーファーメンターでは、一度に大量の培養を行
おうとして培養槽１を大きくすると、培養液に光が吸収
されるため、その中心部では外周部に比べ、光量が不足
してしまう。特に、培養されるもの（以下、培養体とい
う）が成長すると、培養槽１内の外周部にある培養体の
影により、中心部の光量は益々不足してしまう。これを
解決するため、攪拌部３を大きくしたり、回転速度を上
げたりすることが行われていたが、植物のような抵抗の
大きい形状のものでは、回転速度をあまり上げると組織
の一部が破損したり、ひどい場合にはばらばらに分解し
てしまったりするため、回転速度の向上には限界があ
る。また攪拌部３を大きくすることは、培養槽の有効体
積を減らすと同時に培養体と攪拌部が衝突することによ
り培養体を破損させる可能性が増すため、やはり限界が
あった。また他の方法としては、培養槽１をドーナツ状
に形成し、ドーナツの芯にあたる部分に光源を配置する
方法もとられていたが、この方法では、培養液全体を均
一に攪拌することが困難になるという課題があった。
【０００４】さらに、光源として、従来から用いられて
いた蛍光灯や高圧ナトリウムランプでは、長時間の照射
による培養液の温度上昇が生じ、大量の培養体を均一に
培養するには不利な点があった。
いた蛍光灯や高圧ナトリウムランプでは、長時間の照射
による培養液の温度上昇が生じ、大量の培養体を均一に
培養するには不利な点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは鋭意
検討の結果、かかる課題が培養槽内部に、発光部を設け
ることにより、解決されることを見いだし、本発明に到
達した。すなわち本発明の第１の目的は、一度に大量の
培養を行うことのできる大型のジャーファーメンターを
提供することにあり、本発明の第２の目的は、特に植物
のウイルスフリー苗を大量にクローン増殖させるのに適
したジャーファーメンターを提供することであり、そし
て本発明の他の目的は培養液の温度上昇の問題を生じに
くいジャーファーメンターを提供することであり、そし
て本発明のその他の目的は、本明細書中の記載により、
当業者には明らかなものとなろう。そしてかかる本発明
の目的は、培養槽内部に、発光部を設けたことを特徴と
するジャーファーメンター、および該発光部が発光ダイ
オードを光源とする前記ジャーファーメンター、より好
ましくは該発光部が、ジャーファーメンターの攪拌部に
載置される前記ジャーファーメンターにより、容易に達
成される。
検討の結果、かかる課題が培養槽内部に、発光部を設け
ることにより、解決されることを見いだし、本発明に到
達した。すなわち本発明の第１の目的は、一度に大量の
培養を行うことのできる大型のジャーファーメンターを
提供することにあり、本発明の第２の目的は、特に植物
のウイルスフリー苗を大量にクローン増殖させるのに適
したジャーファーメンターを提供することであり、そし
て本発明の他の目的は培養液の温度上昇の問題を生じに
くいジャーファーメンターを提供することであり、そし
て本発明のその他の目的は、本明細書中の記載により、
当業者には明らかなものとなろう。そしてかかる本発明
の目的は、培養槽内部に、発光部を設けたことを特徴と
するジャーファーメンター、および該発光部が発光ダイ
オードを光源とする前記ジャーファーメンター、より好
ましくは該発光部が、ジャーファーメンターの攪拌部に
載置される前記ジャーファーメンターにより、容易に達
成される。
【０００６】以下本発明をより詳細に説明する。本発明
のジャーファーメンターの、基本的構造を図１に示す。
すなわち、培養液を入れるための培養槽１に、養分、酸
素、二酸化炭素等の供給や、ＰＨの調整に用いられる導
入パイプ２、培養液を均質に保つための攪拌部３、培養
液の温度を調節する温度制御部４、外部発光部５を有し
ている。本発明の最大の特徴は、内部発光部６を有して
いることである。図１では内部発光部６を、攪拌部３の
軸中にはめ込んでいるが、軸中だけから発光させると培
養槽１が大きくなるにつれ、外部発光部５の光も、内部
発光部６の光も弱くしか届かない部分が生じるので、特
に好ましい態様としては、攪拌部３の羽７の部分に発光
部を設けることである。この一例を図２に示す。羽７の
部分に発光部６を設けることにより、培養槽１が大きく
なっても、発光部６が移動するため、光の弱くしか届か
ない部分を最小限に抑えることができる。
のジャーファーメンターの、基本的構造を図１に示す。
すなわち、培養液を入れるための培養槽１に、養分、酸
素、二酸化炭素等の供給や、ＰＨの調整に用いられる導
入パイプ２、培養液を均質に保つための攪拌部３、培養
液の温度を調節する温度制御部４、外部発光部５を有し
ている。本発明の最大の特徴は、内部発光部６を有して
いることである。図１では内部発光部６を、攪拌部３の
軸中にはめ込んでいるが、軸中だけから発光させると培
養槽１が大きくなるにつれ、外部発光部５の光も、内部
発光部６の光も弱くしか届かない部分が生じるので、特
に好ましい態様としては、攪拌部３の羽７の部分に発光
部を設けることである。この一例を図２に示す。羽７の
部分に発光部６を設けることにより、培養槽１が大きく
なっても、発光部６が移動するため、光の弱くしか届か
ない部分を最小限に抑えることができる。
【０００７】本発明に用いられる内部発光部６は、光を
発するものであれば特に限定されず、例えば外部に設け
た光源からの光を光ファイバー等により導入してもよい
し、あるいは豆電球のようなものを設けてもよい。具体
的には、軸中に発光部を設ける場合には、軸内部又は軸
に沿って蛍光灯或いはＬＥＤ等を配設するのが有利であ
り、又羽の部分に配設する場合には、小型で軽量なＬＥ
Ｄを用いることが有利である。そして更に、ＬＥＤは、
植物の成長に有効な波長の光を選択的に発光させること
ができる点、排熱の点、使用するエネルギーが少なくて
無駄が無い点から特に有利である。特に排熱の点では、
ＬＥＤを用いることにより発熱量が少なくなるので、温
度制御部４を小さくでき、外部発光部５からの光を無駄
なく培養槽１内に取り入れることができ、好ましい。Ｌ
ＥＤを用いる場合の好ましい発光波長スペクトルは植物
の成育に有利とされている４３０ｎｍ，６７０ｎｍの光
やクロロフィルの合成を促進する６３６ｎｍ，６５０ｎ
ｍの光等を、含んでいることが好ましい。そして特に好
ましい実施態様としては、これらの光を培養物の成長段
階に応じて適宜組み合わせて用いることである。
発するものであれば特に限定されず、例えば外部に設け
た光源からの光を光ファイバー等により導入してもよい
し、あるいは豆電球のようなものを設けてもよい。具体
的には、軸中に発光部を設ける場合には、軸内部又は軸
に沿って蛍光灯或いはＬＥＤ等を配設するのが有利であ
り、又羽の部分に配設する場合には、小型で軽量なＬＥ
Ｄを用いることが有利である。そして更に、ＬＥＤは、
植物の成長に有効な波長の光を選択的に発光させること
ができる点、排熱の点、使用するエネルギーが少なくて
無駄が無い点から特に有利である。特に排熱の点では、
ＬＥＤを用いることにより発熱量が少なくなるので、温
度制御部４を小さくでき、外部発光部５からの光を無駄
なく培養槽１内に取り入れることができ、好ましい。Ｌ
ＥＤを用いる場合の好ましい発光波長スペクトルは植物
の成育に有利とされている４３０ｎｍ，６７０ｎｍの光
やクロロフィルの合成を促進する６３６ｎｍ，６５０ｎ
ｍの光等を、含んでいることが好ましい。そして特に好
ましい実施態様としては、これらの光を培養物の成長段
階に応じて適宜組み合わせて用いることである。
【０００８】ＬＥＤの取り付け方法は、特に通常の方法
と異なる点はないが、培養中で発光するので、防水して
おくことが好ましい。図３にＬＥＤの設置方法の一例を
示す。これは攪拌部の羽７に取り付ける場合の一例であ
るが、羽７は２枚のプラスチック製の羽を張り合わせた
構造になっており、その２枚のプラスチック製の羽の間
に配線することにより、配線が培養液と接触せず、腐食
等による問題を生じない。ＬＥＤの取り付け部分は、防
水することにより、この部分からの培養液の２枚のプラ
スチック製の羽の間への漏れを防ぐことができる。
と異なる点はないが、培養中で発光するので、防水して
おくことが好ましい。図３にＬＥＤの設置方法の一例を
示す。これは攪拌部の羽７に取り付ける場合の一例であ
るが、羽７は２枚のプラスチック製の羽を張り合わせた
構造になっており、その２枚のプラスチック製の羽の間
に配線することにより、配線が培養液と接触せず、腐食
等による問題を生じない。ＬＥＤの取り付け部分は、防
水することにより、この部分からの培養液の２枚のプラ
スチック製の羽の間への漏れを防ぐことができる。
【０００９】ＬＥＤの配線は、全てのＬＥＤを並列で配
線すると、その配線の手間が大変であり、極端な場合に
は配線の場所の確保も困難になることも考えられるの
で、図４に示すように、幾つかのＬＥＤを並列に繋いだ
ものを直列に繋ぐことが好ましい。本発明のジャーファ
ーメンターは、培養槽１の内部に発光部を設けた以外に
は公知のジャーファーメンターと同様の構成を用いれば
よいが、より好ましくは外部発光部５としてＬＥＤを用
い、これを培養槽１の壁面に取り付ける構造である。こ
の方法であれば、発光部からの発光に伴う発熱を、従来
の蛍光灯を用いる場合に比べ、１／１００に減らすこと
ができるので、温度制御部４を省略したりあるいはその
冷却能力を小さくできるので、好ましい。
線すると、その配線の手間が大変であり、極端な場合に
は配線の場所の確保も困難になることも考えられるの
で、図４に示すように、幾つかのＬＥＤを並列に繋いだ
ものを直列に繋ぐことが好ましい。本発明のジャーファ
ーメンターは、培養槽１の内部に発光部を設けた以外に
は公知のジャーファーメンターと同様の構成を用いれば
よいが、より好ましくは外部発光部５としてＬＥＤを用
い、これを培養槽１の壁面に取り付ける構造である。こ
の方法であれば、発光部からの発光に伴う発熱を、従来
の蛍光灯を用いる場合に比べ、１／１００に減らすこと
ができるので、温度制御部４を省略したりあるいはその
冷却能力を小さくできるので、好ましい。
【００１０】そして本発明のジャーファーメンターが特
に好適に培養されるのは、イチゴ、ジャガイモ、タバ
コ、トマト、サトイモ、アスパラガス、ユリ、カーネー
ション、ラン、ベゴニア等の有用植物のウイルスフリー
苗を大量にクローン増殖させる場合である。以下本発明
を実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は、そ
の要旨に越えない限り、実施例に限定されるものではな
い。
に好適に培養されるのは、イチゴ、ジャガイモ、タバ
コ、トマト、サトイモ、アスパラガス、ユリ、カーネー
ション、ラン、ベゴニア等の有用植物のウイルスフリー
苗を大量にクローン増殖させる場合である。以下本発明
を実施例を用いてより詳細に説明するが、本発明は、そ
の要旨に越えない限り、実施例に限定されるものではな
い。
【００１１】（実施例）図１に示す装置を用い、イチゴ
のウイルスフリー苗の培養を行った。内部発光部として
は、攪拌用の羽に、図２に示すように、羽の中心から放
射状に、２００個のＬＥＤを配置した。攪拌は羽を毎分
１０回転させることにより行った。使用したＬＥＤの中
心発光波長は６６０ｎｍ、総発光出力は０．５ｍＷであ
った。培養槽１の容量は１８リットル、温度は２３〜２
６℃の間に保った。培養液は１／２濃度のＭｕｒａｓｈ
ｉｇｅ＆Ｓｋｏｏｇ培地にショ糖２０ｇ／リッターを添
加したものを用いた。この培養液のＰＨは６であった。
ガスの供給条件は、５％の炭酸ガスを添加した空気を、
５リットル／分で噴入させた。この時のイチゴのウイル
スフリー苗の成長状況を細胞新鮮重と、培養日数のグラ
フとして、図５に示す。
のウイルスフリー苗の培養を行った。内部発光部として
は、攪拌用の羽に、図２に示すように、羽の中心から放
射状に、２００個のＬＥＤを配置した。攪拌は羽を毎分
１０回転させることにより行った。使用したＬＥＤの中
心発光波長は６６０ｎｍ、総発光出力は０．５ｍＷであ
った。培養槽１の容量は１８リットル、温度は２３〜２
６℃の間に保った。培養液は１／２濃度のＭｕｒａｓｈ
ｉｇｅ＆Ｓｋｏｏｇ培地にショ糖２０ｇ／リッターを添
加したものを用いた。この培養液のＰＨは６であった。
ガスの供給条件は、５％の炭酸ガスを添加した空気を、
５リットル／分で噴入させた。この時のイチゴのウイル
スフリー苗の成長状況を細胞新鮮重と、培養日数のグラ
フとして、図５に示す。
【００１２】（比較例）自然光のみで、ＬＥＤによる照
射を行わなかった以外は実施例と同様にして実験を行っ
た。この結果も図５に示す。以上の結果、ＬＥＤにより
６６０ｎｍの光を照射した場合は、増殖速度が３倍以上
に増加し、かつ培養細胞の均一性にも優れていた。
射を行わなかった以外は実施例と同様にして実験を行っ
た。この結果も図５に示す。以上の結果、ＬＥＤにより
６６０ｎｍの光を照射した場合は、増殖速度が３倍以上
に増加し、かつ培養細胞の均一性にも優れていた。
【００１３】
【発明の効果】本発明により、一度に大量の培養を均一
に行うことのできるジャーファーメンターを提供するが
でき、その消費電力等も極めて小さいものとするこがで
きる。
に行うことのできるジャーファーメンターを提供するが
でき、その消費電力等も極めて小さいものとするこがで
きる。
【図１】本発明に用いられるジャーファーメンターの一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】本発明に用いられるジャーファーメンターの羽
とＬＥＤの配置の一例を示す説明図である。
とＬＥＤの配置の一例を示す説明図である。
【図３】本発明に用いられるジャーファーメンターのＬ
ＥＤの取り付け方法の一例を示す説明図である。
ＥＤの取り付け方法の一例を示す説明図である。
【図４】本発明に用いられるジャーファーメンターのＬ
ＥＤの配線を説明するための図である。
ＥＤの配線を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例と比較例の結果を示す図であ
る。
る。
【図６】従来のジャーファーメンターの構造の一例を示
す説明図である。
す説明図である。
１：培養槽 ２：導入パイプ ３：攪拌部 ４：温度制
御部 ５：外部発光部 ６：内部発光部 ７：羽
御部 ５：外部発光部 ６：内部発光部 ７：羽
Claims (3)
- 【請求項１】培養槽内部に、発光部を設けたことを特徴
とするジャーファーメンター - 【請求項２】該発光部が発光ダイオードを光源とする請
求項１記載のジャーファーメンター - 【請求項３】該発光部が、ジャーファーメンターの攪拌
部に設置された請求項１記載のジャーファーメンター
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15728993A JPH078263A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 内部光照射型ジャーファーメンター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15728993A JPH078263A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 内部光照射型ジャーファーメンター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH078263A true JPH078263A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15646405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15728993A Pending JPH078263A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 内部光照射型ジャーファーメンター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078263A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10113164A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-05-06 | Jiro Kondo | 光合成培養装置 |
| WO2003094978A1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Millipore Corporation | Light decontamination of fermentation media |
| JP2008283937A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Dialight Japan Co Ltd | 光バイオリアクタ |
| JP2010511411A (ja) * | 2007-11-28 | 2010-04-15 | インハ−インダストリー パートナーシップ インスティテュート | 微細藻類大量培養のための光生物反応器 |
| JP2016518133A (ja) * | 2013-04-22 | 2016-06-23 | フェルメンタル | 組み込まれた照明を有するリアクター |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15728993A patent/JPH078263A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10113164A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-05-06 | Jiro Kondo | 光合成培養装置 |
| WO2003094978A1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Millipore Corporation | Light decontamination of fermentation media |
| JP2008283937A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Dialight Japan Co Ltd | 光バイオリアクタ |
| JP2010511411A (ja) * | 2007-11-28 | 2010-04-15 | インハ−インダストリー パートナーシップ インスティテュート | 微細藻類大量培養のための光生物反応器 |
| JP2016518133A (ja) * | 2013-04-22 | 2016-06-23 | フェルメンタル | 組み込まれた照明を有するリアクター |
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