JPS6030509B2 - 植物組織を連続的に培養するための気相培養装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植物組織を気相中にて連続的に培養するための
気相培養装置に関する。

植物細胞または組織の従来の大量培養は、ジャーファー
メンターなどのタンクを用い醗酵法に準じる液体培養に
より行われている。

液体培養においては麓伴羽根や空気による培養液の混合
燈拝が不可欠である。櫨拝は、エネルギーを大量に消費
するうえに、植物細胞を破壊したり損傷する。特に、分
化した植物組織系にこのような被害を生じやすい。その
ため、植物組織の大量培養は未だ達成されていない。本
発明の目的は、植物組織に物理的損傷を与えることなく
植物組織を大量に連続的に培養する気相培養装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、培養液の使用量が極小でかつ余剰
培養液を循環させて再使用しうる連続式気相培養装置を
提供することにある。以下に本発明を実施例にもとづき
図面を参照しつつ詳述する。

本発明の装置は、図に示すように、培養槽１を備えてい
る。

この培養槽１は、植物組織投入用槽込ロー０と、移送手
段１１と、培養液供給手段１２と、分離手段１３と、取
出手段１４とを有する。この培養槽１は、さらに、貯留
手段１５と、培養液回収手段１６と、小塊状組織回収手
段１７とを有する。上記棺込ロー０は密閉可能で、槽１
の天井、特に移送手段１ １の後端１ １２近傍の対応
部に設けられる。

上記移送手段１１は例えば網目状の無端コンペァベルト
１１０であり、植物組織１００を保持しつつこれを所定
の速度で糟１内の気相中を一方から他方へ横断するかた
ちで移送するものである。

コンペアベルト１ １０は少くとも一段でなる。一段か
多段かは、植物組織の生育速度、移送速度、槽内スペー
スなどに依存して適宜選択されうる。上記培養液供給手
段１２は例えばノズル１２０であり、上記移送手段１上
の植物組織１００１こ培養液を連続的もしくは断続的に
頃霧、散布もしくは滴下の形態で供Ｖ給する。供総合形
態はこれのみに限定されない。ノズル１２０の設置数に
は特に限定はなく、植物組織１００の培養量、移送距離
などに依存して適宜設定されうる。上記分離手段１３は
上記移送手段１１の前端の下方部に配置され、例えばス
テンレス製網などの多孔板１３０でなる。

これは移送手段１１の前端１１１から落下してくる植物
組織と余剰培養液とを分離するものである。落下してく
る植物組織のうち大塊状組織は多孔板１３０上に滞まり
、小塊状組織は培養液と共に孔を通り抜けて下方の貯留
手段１５へ入る。多孔板１３０を通り抜けた小塊状組織
は回収され新たにシードとして上記移送手段１１上に循
環される。これは、植物組織は著しく安定で変異が起き
にくいという特性を利用するものである。多孔板１３０
は、植物組織をその大きさによりふり分けるものである
ため、そのメッシュの寸法が重要である。このメッシュ
は、取り扱う植物組織の種類や最終製品としての組織培
養物の望ましい大きさなどに依存して選択されうる。多
孔板１３川ま、分離されそこに滞る大塊状組織が自重で
次の取出手段１４へ移動しうるよう煩斜して配置される
。上記取出手段１４は、上記分離手段１３に隣接して設
けられる。

この取出手段１４は、分離手段１３により分離された植
物組織を最終培養物として系外へ取り出すものである。
この取出手段１４は、例えば、下方に開閉自在の取出口
１４０を有する傾斜部１４１とこの敬出口１４０の系内
側を加圧状態にする無菌空気によるェア・カーテン機構
１４２とを備える。ェア・カーテン機構１４２は、取出
口１４０を開放したとき系内へ外気が流入するのを防止
するものであり、例えば図外のポンプによりフィルター
を介して無菌空気流入口１４３に無菌空気が流入し系内
の該傾斜部１４１側を系外より加圧状態にしうるよう構
成されている。上記貯留手段１５は上記分離手段１３の
下方に配置され、この分離手段１３により分離され流下
もしくは落下してくる培養液と小塊状組織１０１とを貯
留する。

この貯留手段１５は、上記培養液供給手段１２から移送
手段１ １上の植物組織に供給された培養液のうち移送
手段１１から直接流下した培養液をも収容しうる。その
ために、移送手段１１に対応する床面１０２は移送手段
１１の走行方向に沿って適度に蟻斜し移送手段１ １か
ら流下する培養液はすべてこの貯留手段１５に合流しう
るよう構成されている。この貯留手段１５は例えば貯留
タンク１５０でなり、その側部にフィルター１５１付き
の培養液流出口１５２を有しそしてその底部に小塊状組
織と培養液とが流出しうる小塊状組織流出口１５３を有
する。上記培養液回収手段１６は、上記貯留手段１５に
貯留する培養液と小塊状組織１０１との混合物から培養
液の一部を回収しその回収培養液を上記培養液供Ｖ給手
段１２へ循環させるものである。この培養液回収手段１
６は、上記貯留手段１５と培養液供聯合手段１２とを接
続している。この回収手段１６は例えば培養液循環ポン
プ１６１を備えた送液管１６０でなり、その一端は上記
貯留手段１５の培養液流出口１５２に接続され他端は上
記培養液供給手段１２のノズル１２０に接続されている
。培養液の補てんを可能にするうえで、送液管１６０を
培養液タンク１６２にて中継することもできる。上記小
塊状組織回収手段１７は、上記貯留手段１５に貯留する
小塊状組織１０１を培養液と共に上記移送手段１１の後
端１１２近傍上に循環させるものであり、この回収手段
１７は例えば小塊状組織循環ポンプ１７１を備えた配管
１７０でなり、その一端は上記貯留手段１５の小塊状組
織流出口１５３に接続され他端は上記移送手段１１の後
端１１２近傍上に閉口している。

上記培養槽１は、植物組織を無菌的に分化増殖させるタ
ンクであるから、通常のジャーファーメンターが有する
ような加熱滅菌手段、温度制御手段、培養液分析手段、
モニタリング手段などが必要に応じて付設されうる。

本発明の装置を用いて植物組織は次のように連続培養さ
れうる：培養槽１を培養液と共に滅菌する。

培養液を所定温度にまで冷却して後、移送手段１１、ポ
ンプ１６１および１７１を駆動する。所望の植物組織、
例えば植物カルス、をシード組織として糟１の楯込ロー
０から移送手段１１上に接種する。接種された組織は、
上方の培養液供給手段１２からの供給培養液を吸収しつ
つ移送手段１１により糟１の気相中を所定速度で移動す
る。余剰培養液は、移送手段１１を流下し糟床面１０２
を流れて貯留手段１５に流入する。植物組織は移送手段
Ｉ１上で生育する。生育した組織培養物は余剰培養液と
共に移送手段１１の前端１１１から下方の分離手段１３
へ落下する。ここで組織培養物は培養液と分離される。
培養液および小塊状組織は分離手段１３をす通りして下
方の貯留手段１５に入る。残った大塊状組織培養物は分
離手段１３からこれに隣接する取出手段１４へ自重によ
り転入する。この大塊状組織培養物は最終培養物として
救出口１４０から系外へ転出してゆく。このときヱア・
カーテン機構１４２が作動しているため、外気が系内へ
流入して系内を汚染するというおそれはない。貯留手段
１５に入った培養液と小塊状組織のうち、培養液はその
一部が培養液回収手段１６により上記培養液供聯合手段
１２へ循環される。

新鮮な培養液は培養液タンク１６２を介して適宜補てん
されうる。貯留手段１５の小塊状組織１０１は、培養液
と共に小塊状組織回収手段１７により、上記移送手段１
１の後端１１２近傍に循環される。

そして、再びシード組織として移送手段１１に乗って
糟内気相中を移動してゆく。このようにして、培養液お
よび植物組織は槽１内を循環する。

そして、培養液については培養液タンク１６２を介して
適宜新鮮な培養液が補充され、植物組織については大塊
状組織が最終培養物として適宜取出手段１４を通じて系
外へ取り出される。小塊状組織１０１は、常時、シード
組織として移送手段１１上へ循環される。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の装置の一実施例を示す概略正面断面図であ
る。 １・…・・培養槽、１０……楯込口、１１…・・・移送
手段、１２・・・・・・培養液供給手段、１３・・・・
・・分離手段、１４・・・・・・取出手段、１５・・・
・・・貯留手段、１６・・・・・・培養液回収手段、１
７・・・・・・小塊状組織回収手段、１００……植物組
織、１０１…・・・小塊状組織、１１０・・・・・・多
孔性コンペアベルト、１２０・・・…ノズル、１３０・
・…・多孔板、１４０・・・・・・取出口、１４１・・
・…傾斜部、１４２・・・・・・ェア・カーテン機構、
１４３・・・・・・無菌空気流入口、１５０…・・・貯
留タンク、１５１・・・・・・フィルター、１５２．．
・．．・培養液流出口、１５３・・・・・・小塊状組織
流出口、１６０・・…・送液管、１６１，１７１・・・
・・・ポンプ、Ｉ６２…・・・培養液タンク、１７０…
・・・配管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （１）植物組織投入用植込口と、 （２）植物組織を保持しつつ槽内気相中を所定速度で移
   送するための手段と、（３）該移送手段の上方で開口し
   該移送手段上の植物組織に培養液を供給するための培養
   液供給手段と、（４）該移送手段の前端下方部に配置さ
   れ該移送手段からの植物組織と余剰培養液とをその植物
   組織の大きさにより分離するための手段と、（５）該分
   離手段により分離された植物組織を最終培養物として系
   外へ取り出すための取出手段と、（６）該分離手段の下
   方に配置され、該分離手段により分離された小塊状組織
   と培養液とを混合物および上記移送手段による移送中に
   落下する余剰培養液を貯留する貯留手段と、（７）該貯
   留手段に貯留する培養液と小塊状組織とを混合物から培
   養液の一部を回収し、該回収培養液を上記培養液供給手
   段に循環させる培養液回収手段と、（８）該貯留手段に
   貯留する小塊状組織を培養液と共に上記移送手段の後端
   近傍上に循環させる小塊状組織回収手段と、を有する培
   養槽を備えた、植物組織を連続的に培養するための気相
   培養装置。 ２ 前記移送手段が少くとも一段の無端コンベアベルト
   である特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記培養液供給手段がノズルである前記特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ４ 前記分離手段が多孔板である前記特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ５ 前記取出手段が下方に開閉自在の取出口を有する傾
   斜部と該取出口の系内側を加圧状態にする無菌空気によ
   るエア・カーテン機構とを備え、前記分離手段からの植
   物組織がその自重により、外気の系内への流入を防止し
   つつ、該取出口から系外へ順次転出しうる前記特許請求
   の範囲第１項に記載の装置。 ６ 前記貯留手段が貯留タンクでなり、該タンクは、そ
   の側部に前記培養液回収手段に通じるフイルター付き培
   養液流出口と、その底部に前記小塊状組織回収手段に通
   じる小塊状組織流出口とを有する前記特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ７ 前記培養液回収手段が前記貯留手段と前記培養液供
   給手段とを培養液循環ポンプを介して接続する送液管で
   ある前記特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ８ 前記小塊状組織回収手段が小塊状組織循環ポンプを
   備えた配管であり、その一端が前記貯留手段に接続され
   他端が前記移送手段の後端近傍上に開口する前記特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。