JPS61146182A - 光合成培養槽 - Google Patents

光合成培養槽

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JPS61146182A
JPS61146182A JP26637784A JP26637784A JPS61146182A JP S61146182 A JPS61146182 A JP S61146182A JP 26637784 A JP26637784 A JP 26637784A JP 26637784 A JP26637784 A JP 26637784A JP S61146182 A JPS61146182 A JP S61146182A
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JP
Japan
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light source
culture tank
tank
light
culture
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Pending
Application number
JP26637784A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Sueda
末田 暁
Hidemichi Takagi
高木 英倫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd filed Critical Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd
Priority to JP26637784A priority Critical patent/JPS61146182A/ja
Publication of JPS61146182A publication Critical patent/JPS61146182A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M31/00Means for providing, directing, scattering or concentrating light
    • C12M31/10Means for providing, directing, scattering or concentrating light by light emitting elements located inside the reactor, e.g. LED or OLED
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02Photobioreactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS 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
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/18Flow directing inserts
    • C12M27/20Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野) 本発明は、植物細胞培養などに用いる光合成培養槽に関
する。
従来の技術) 植物細胞培養用の培養槽として、ドラフトチューブ付培
養槽が従来多く用いられている。特に薬用植物であるオ
ウレン、ハナキリンなどの如く光照射により有用物質を
産生ずる植物細胞培養の場合には、培養槽本体は光を透
過するよう槽本体をガラス製として、近接して設置され
る光源により槽内を照射し、槽内部には円筒状のドラフ
トチューブを中央部に垂下し、下部に設置したリング状
のスパージャから炭酸ガスを含む気体をチャージし、所
定成分からなる培地をエアリフト効果により循環攪拌す
る方法が採用されている。ここでドラフトチューブのエ
アリフト効果による循環攪拌が用いられるのは、植物細
胞培養の場合には他の微生物培養などと違って細胞自体
が大きく、インペラなどで撹拌したのでは剪断力で細胞
自体に傷を与えるためである。また本体の光透過体とし
てガラス素材が用いられるのは、培養槽の滅菌にスチー
ム蒸煮などの高温加熱法が用いられるためであり、合成
樹脂製の透明体では、耐熱上温度制限があり問題がある
からである。植物細胞培養の規模が試験的で殺菌のため
培養槽がオートクレーブに入る程度の小規模の場合は、
前記のようなガラス製の培養槽でも支障は無いが、企業
化規模で大型の培養槽を必要とする場合には取扱上の安
全面および製作コストの点でも問題があり実用的ではな
い。
本願出願人は、これらの問題点を解決すべ(、先に「培
養槽および該槽内に内装された培地循環用ドラフトチュ
ーブより構成された光合成培養槽において、該ドラフト
チューブを光透過性の内筒および外筒からなる気密構造
の二重円筒となし、かつ該二重円筒内に光照射装置を内
設した光合成培養槽」を提案した(特願昭59−918
66号明細書参照)。
発明が解決しようとする問題点) 本願出願人の提案した前記光合成培養槽は、企業規模の
実施が可能であり、取扱上安全でしかもコスト面でも経
済的ではあるが、しかしながら若干の問題点があること
が判明した。
即ち、かかる培養槽は、大型化が可能であるが、大容量
化すると循環液中において光照射しても光線が到達しな
い範囲が生ずる結果、光合成の効率が低下する場合があ
り、また光照射装置の内臓されたドラフトチューブは円
筒であるため、その表面が曲がっており、ドラフトチュ
ーブ自体の清掃が容易ではない。
本発明は、かかる従来技術の問題点を背景になされたも
ので、大容量化が好適であり、取扱上安全でしかもコス
ト面でも経済的であるばかりか、清掃が容易でしかも光
合成の効率のよい光合成培養槽を提供することを目的と
する。
問題点を解決するための手段) 即ち本発明は、培養槽本体に邪魔板をその上下端が開口
するごとく立設して仕切り、仕切られた一方の部屋の底
部に気体発生手段を配設するとともに、仕切られた部屋
に光源が内設された光透過性かつ立方体型の光源ボック
スを懸架したことを特徴とする光合成培養槽を提供する
ものである。
以下、本発明を図面を用いて説明する。
第1図は本発明の一実施態様で光合成培養槽の正面構成
図、第2図は第1図X−X視の縦断面構成図、第3図は
第1図Y−Y視の横断面構成図である。
第1〜3図において、培養槽本体1は、光透過性合成樹
脂(例えばポリメチルメタクリル酸系樹脂)、ガラスま
たはステンレスなどより構成されるが、光合成の効率を
勘案すると、光透過性の材質であることが好ましい。
培養槽本体1の内部は、邪魔板2が立設されて仕切られ
ており(第1〜3図の実施態様では2枚)、シかも該邪
魔板の上下端は槽本体内において内部の培地が循環する
ことが可能なように開口されている(第1図参照)。
もちろん、邪魔板2は、3枚以上でもよく、また1枚で
もよい、1枚の場合は、仕切られた一方の部屋の底部に
気体発生手段を、他方の部屋に光源ボックスを懸架する
ことが考えられる。
また、邪魔板2により仕切られた本体内の一方の部屋の
底部には、気体発生手段である散気パイプ3が、第1図
の前後方向に貫通するごとく配設されている。
第1〜3図の実施態様では、散気パイプ3の数は2つで
あるが、かかるパイプ3の数は、通常、邪魔板2の数に
よって決定され、邪魔板2の数をnとすると、パイプ3
の数も同数のnとなり、パイプが複数である場合は、邪
魔板2に対して対象の位置に配設される。なお、散気バ
イブ3は細孔を穿設されたステンレス製の管でもよいが
、焼結金属体が最も好ましい。かかるパイプ3には、例
えば炭酸ガスを混入した圧縮空気が供給され、該パイプ
の細孔より噴出された気体によりエアリフト現象が生起
し、槽内部の培地が循環する0散気パイプの配設位置は
、第1〜3図では邪魔板の外側であるが、いずれのパイ
プも邪魔板の内側に設けることにより、培地の循環を逆
転させ、光源ボックスの存在する部屋の方に培地の上昇
流を作りだすことも可能である。
更に、邪[i2によって仕切られた部屋には、光源ボッ
クス4が懸架されている。該光源ボックスは、ガラスま
たは光透過性合成樹脂などでできた光透過性かつ立方体
型のもので構成されており、しかも該光源ボックス内に
は図示しない光フアイバー束、ハロゲンランプなどの光
源が内設されている。この光源ボックス4の数および懸
架位置は、通常、光透過可能距離A(第3図参照)およ
び装置容量によって決定され、第1〜3図の実施態様で
は2つであるが、大容量の装置の場合は邪魔板方向に適
′宜増加すればよい、従って第3図における2つの光源
ボックス間の距離は2Aとなる。
このように、光源ボックスの数および懸架位置は、邪魔
板2の枚数、光透過可能距離、装置容量などにより適宜
決定される。例えば第1〜3図の光合成培養槽において
、培地循環の妨げとならない限り、更に散気バイブ3が
配設されている部屋にも光源ボックスを懸架することも
可能である。
なお、立方体型である光源ボックス4の外部表面には、
磁石型のスクレーバー5を可動自在に吸着させ、該ボッ
クス内より図示しない磁石棒などを上下に移動させるこ
とにより、光源ボックス4の外部表面を容易に清掃する
ことができるようになされている。従来の円筒状のドラ
フトチューブでは、表面が曲がっているため清掃が困難
であるが、本発明における光源ボックス4は、立方体型
であり、その表面がフラットであるので、スクレーバー
5により容易に清掃が可能である。また、培養槽本体1
の上部には、散気パイプ3より供給される気体が排出さ
れるべくガス抜き孔6が設けられている。更に散気バイ
ブ3の下部には培地が循環し易いように凹面構造の循環
邪魔板7が凹設されている。
第1〜3図の光合成培養槽では、邪魔板、散気バイブお
よび光源ボックスの数は、それぞれ2つであるが、前記
したようにこの数に限定されないことはいうまでもない
。本発明において光合成培養槽の大容量化を図る場合に
は、例えば第1〜3図の培養槽を1ユニツトとしてモジ
ュール化すればよい。
作用) 以上の構成の光合成培養槽の作用について説明すると、
槽内部には培養する植物細胞に適した無機塩類、グルコ
ースなどの炭素源および植物ホルモンなどからなる組成
の培地が邪魔板2の上端より高い位置まで張りこまれ、
培地の液面りを構成する。
槽内底部に配設された散気バイブ3からは、光合成に必
要な炭酸ガスを添加された無菌の空気が上向きに吹き込
まれ、培養槽内の培地はこの吹き込み空気によって邪魔
板2の外側を上昇し、邪魔板2の内側を下降する循環流
を形成し、この循環攪拌により槽内の培地全体が細胞の
成長に満足すべき状態になるよう均一に保たれる。
槽内の培地の温度は、図示されないジャケットなどの公
知の手段によって最適の温度に調節される。
また、光源ボックス装置4で発生する植物細胞に好適な
波長を有する光線は、該ボックス内の図示されない光源
により該ボックスを構成する光透過性の立方体を通して
培地中に照射される。この際、細胞の増殖の程度に応じ
て最適になるよう光の照度が調整される。光源ボックス
4の外部表面に培地などが付着して経時的に汚れた場合
は、光源ボックス内の図示しない磁石棒を上下に移動す
ることによりスクレーバー5を移動させ、その表面を清
掃することができる。
また、光源ボックスの保守、管理の際には、培養槽の運
転を停止することなく該ボックス上下端を開口し光源の
取り替え、修理などを行えばよい。
発明の効果) 以上のように本発明によれば、光照射を槽内部より行う
ことを可能とし、これにより培養槽の製作費を大幅に節
減でき、同時に取扱上でも安全性を増すことができる。
また、光を槽内より照射する手段として、槽内の光源ボ
ックスを光透過性、かつ上下から点検可能な構造の立方
体となし、しかも該ボックス内に光源を内股せしめてい
るので、光源が直接培養液に接触しないように工夫され
ており、これにより発光面が培地の付着により経時的に
汚染し照度が低下した場合、その都度光源を引き出し洗
浄するなどの不都合が解消される。
更に、光源ボックスの数、懸架位置を調整することによ
り、培養液の隅々まで平均して光照射することが可能で
あり、光合成の効率が極めて高いものとなる。
加えて、本発明の培養槽を1ユニツトとしてモジュール
化すれば、極めて大容量の光合成培養槽置が可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様で光合成培養槽の正面構成
図、第2図は第1図X−X視の縦断面構成図、第3図は
第1図Y−Y視の横断面構成図である。 1:培養槽本体    2:邪魔板 3:散気バイブ    4:光源ボックス5ニスクレー
バー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、培養槽本体に邪魔板をその上下端が開口するごとく
    立設して仕切り、仕切られた一方の部屋の底部に気体発
    生手段を配設するとともに、仕切られた部屋に光源が内
    設された光透過性かつ立方体型の光源ボックスを懸架し
    たことを特徴とする光合成培養槽。
JP26637784A 1984-12-19 1984-12-19 光合成培養槽 Pending JPS61146182A (ja)

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JP26637784A JPS61146182A (ja) 1984-12-19 1984-12-19 光合成培養槽

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JP26637784A JPS61146182A (ja) 1984-12-19 1984-12-19 光合成培養槽

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JPS61146182A true JPS61146182A (ja) 1986-07-03

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ID=17430088

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JP26637784A Pending JPS61146182A (ja) 1984-12-19 1984-12-19 光合成培養槽

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100028976A1 (en) * 2006-02-21 2010-02-04 The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Actin On Behalf Of Arizona State University Photobioreactor and uses therefor
JP2011521655A (ja) * 2008-06-05 2011-07-28 アルゲ オイル ジーエムベーハー ウント コー.ケージー 光集約型微生物の繁殖システム

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