SU1636445A1 - Способ выращивани мицелиальных организмов - Google Patents
Способ выращивани мицелиальных организмов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1636445A1 SU1636445A1 SU894673545A SU4673545A SU1636445A1 SU 1636445 A1 SU1636445 A1 SU 1636445A1 SU 894673545 A SU894673545 A SU 894673545A SU 4673545 A SU4673545 A SU 4673545A SU 1636445 A1 SU1636445 A1 SU 1636445A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- biomass
- layer
- culture
- fermenter
- nutrient medium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Mushroom Cultivation (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к биотехнологии и может быть использовано в пищевой, медицинской и микробиологи- ческой промышленности. Цель изобретени - повышение выхода биомассы мицелиальных организмов. Процесс выращивани Panus tigrinus 8/18, Panus tig- rinus 144, Streptomyces tumemacerans BK№-502 осуществл ют в услови х гидродинамического расслоени культуральной жидкости и локализации мицели внутри объема кулвтуральной среды в придонном слое. Перемешивание культуральной жидкости провод т посредством колебаний гидростатического столба всего ее рабочего объема с амплитудой колебани 1-3 мм. Аэрацию осуществл ют через насыщение кислородом воздуха придонного сло . В процессе культивировани отработанную культу- ральную среду, образующуюс над слоем мицели , замещают свежей питательной средой. 1 ил (Л
Description
Изобретение относитс к биотехнологии и может быть использовано в микробиологической , медицинской и пищевой промышленности.
Цель изобретени - повышение выхода биомассы.
На чертеже представлена установка дл осуществлени способа.
Способ заключаетс в том, что процесс выращивани мицелиальных организмов осуществл ют в услови х гидродинамического расслоени культураль- ной жидкости и локализации сло мицели внутри объема культуральной среды .
Установка содержит йерментер 1, крышку 2, перемешивающий узел 3 с пробкой 4 и штуцером 5, подключенным к генератору 6 пневмоимпульсов, штуцер 7 дл ввода инокул та, штуцер 8 дл отвода воздуха из Аерментера, штуцер 9 дл отвода культуральной среды, штуцер 10 дл ввода в Ьермен тер свежей питательной среды, насос 11, теплообменную рубашку 12, бу-4 тыли 13 и 14 дл питательной среды и дл сбора культуральной среды, бактериальные фильтры 15 и 16 и технологическую сеть трубопроводов 17. Перемешивающий узел 3 (устройство
со о
4
4
сл
дл перемешивани и насыщени пита-.- тельной среды кислородом воздуха) содержит кусок силиконовой трубки диаметром 10„мм, которую размещают в , металлической трубе с боковым отводом Силиконовую трубку с одной стороны снабжают лепестковым клапаном, а затем герметично скрепл ют с торцами металлического корпуса накидными гай-JQ ками со штуцерами. На металлический корпус одевают эластичную пробку, с помощью которой устройство вертикально закрепл ют в крышке емкости , Ферментера АНКУМ-2 таким образом, $ чтобы штуцер находилс на рассто нии 5-10 мм от дна этой емкости.
Установку стерилизуют в автоклаве в режиме 1 атм в течение 1 ч. Из бутыли 13 в ферментер 1 с помощью насо- 20 са 1 1 закачивают заданное количество питательной среды. Через штуцер 7 ввод т посевной мицелий и включают генератор 6, пневмоимпульсы которого воздействуют на силиконовую трубку 25 перемешивающего узла 3, заставл ее вибрировать с заданной частотой генератора 6. При поступлении пневмо- импульсов в перемешивающий узел 3 силиконова трубка деформируетс 0 с заданной частотой, вследствие чего образуетс пульсирующий турбулентный газожидкостной поток, который активно насыщает слой питательной среды. оздух в Ферментер поступает через - бактериальный фильтр 15, установленный на бутыли 13 с питательной средой отводитс из --ферментера в атмосферу через бактериальный фильтр 16, установленный на бутыли 14 дл слива отаботанной жидкости. Заполнение полости перемешивающего узла питательной средой и воздухом и возврат образованг ной газожидкостной смеси в ферментер араллельно с насыщением питательной .с среды кислородом воздуха и перемешианием придонного объема питательной среды вызывают колебани всего объема ультуральной жидкости с амплитудой 1-3 мм и частотой, заданной генератоом , и обеспечивают пассивное (ламиарное ) -перемешивание культуральной идкости в приповерхностном объеме Ьерментера.
При амплитуде колебаний гидроста1 тического столба культуральной жид ости 41 мм происходит обрастание мицелием стенки ферментера, а при амплитуде 3 мм увеличиваютс энерге35
40
„ 55
0 5 0 с
5
0
5
тические затраты на проведение процесса . Частота колебаний гидростати- ческого столба культуральной:жидкости выбираетс , исход из возможностей технологического оборудовани ,
В процессе перемешивани в момент внесени в питательную среду посевного материала осуществл етс его равномерное распределение по всему объему культуральной жидкости. В/.процессе культивировани происходит рис- слоение культхральной жидкости на слой, содержащий биомассу, и жидкую фазу (кулвтуральную среду), Плотна биомасса растущего мицели при пассивном (ламинарном) перемешивании, вызываемом колебани ми гидростатического столба культуральной жидкости, преп тствует образованию пены и зарастанию стенок ферментера.
Периодически в процессе роста по мере исчерпани , субстрата культураль- ную жидкость, образующуюс вне сло мицели , сливают в бутыль 14, а в йерментер заливают новую порцию исходной питательной среды из бутыли 13. В результате весь объем ферментера может быть заполнен биомассой.
Дл реализации способа может быть использовано любое ферментационное оборудование, обеспечивающее насыщение жидкости газом и позвол ющее осуществить колебание объема культуральной жидкости с амплитудой Т-3 мм, например аппараты, перемешивающие устройства , в которых устанавливают вблизи дна БИОР-01 и БИОР-025. При этом Ферментационна емкость должна быть снабжена устройством дл колебани гидростатического столба жидкости от воздействи пневматического ; или гидравлического приводов.
Дл иллюстрации работы способа используют либо ферментационную емкость от аппарата АНКУМ-2, в котором вместо традиционного перемешивающего узла используют устройство дл перемешивани и газонасыщени питательной среды, либо колбы Бунэена, снабженные аналогичным устройством.
Пример 1. Гриб Panus tigri- nus 8/18 смывают с кос ка 10- мл сте- рильной водопроводной воды, внос т в ферментер, сконструированный из колбы Вунзена, куда предварительно загружают 400 мл питательной среды следующего состава, г/л глицерин 25,0; пеп
тон 5,0;.соева мука 2,5; КШз 2,0; СаС1«, б/в 0,5; MgSO 7HU0 OJ1.
Дл осуществлени аэрации культу- ральной жидкости с придонного объем ферментера с частотой 3 Гц отбирают 50 мл питательной среды, которую перемешивают с воздухом в турбулентном потоке и возвращают в придонный объем ферментера. Соотношение объема перемешивающего узла к диаметру ферментера выбирают из расчета колебани гидростатического столба рабочей жидкости с амплитудой 3 мм. Объе культуральной жидоксти перемешивающего узла составл ет 50 мл, а диаметр колбы Бунзена 80 мм, что приводит к изменению гидростатического столба рабочей жидкости в ферментере с амплитудой 3 мм. Выращивание мицели провод т при te24°C. Через 3 ч после инокулировани гриб равномерно распредел етс по всему объему среды. Через 6 ч начинает формироватс рыхлый верхний слой, но часть миц ли еще распредел етс по всему объему среды. Через 12 ч после посева весь мицелий гриба занимает верхний елой культуральной жидкости, а в придонном слое активного перемешивани питательной среды имеютс отдельные вкгйочени биомассы. Через 14 ч после посева весь растущий мицелий флотирует в приповерхностный объем колбы, а под ним находитс прозрачна с рко- желтой окраской культуральна среда, не содержаща основного субстрата. Культуральную среду через каждые последующие 10 ч сливают в бутыль, а в ферментер загружают исходную питательную среду до уровн рабочего объ
ема
Через 71 ч выращивани нижн поверхность мицелиальной массы находитс на высоте 15-20 мм от дна ферментера , что вызывает турбулизацию мице- лиального сло и затрудн ет перезагрузку питательной средой, в св зи с чем процесс останавливают.
Концентраци биомассы к концу процесса составл ет лМЗ, г/л, что в л/2,6 раза больше, чем в известном способе , где концентраци биомассы составл ет 5 г/л. Плотность локализованного сло биомассы составл ет 18,4 г/л
II
( , где В - количество биомассы
В
Ґ
в граммах по сухому весу; - объем сло мицели в культуральной жидкос
ти, л; Р - плотность биомассы, г/л),
0
5 вают через
0
5
Микроскопическ.ий контроль показыва- ., ет в пробах отсутствие мицели с по- врежденными гифами, что свидетельствует об активном физиологическом состо нии биомассы.
Пример2. Емкость от ферментера АНКУМ2, оборудованную перемешивающим узлом, подключают к бутыли с питательной средой и бутыли дл сбора культуральной среды. В «Ьерментер заливают 700 мл питательной среды состава , указанного в примере 1, ги вно5 с т 5 мл грибной суспензии P.tigri-1 v tius 8/18, выращенной по примеру 1. Культивируют при амплитуде гидростатического столба культуральной жидкости 1 мм. Через 10 ч культивировани мицелий собираетс в приповерхностном объеме ферментера. Через 20, 44 и 58 ч роста в Лерментере производ т замену культуральной среды на свежую питательную среду. Процесс останавли . . 92 ч. В объеме 700 сма
грибной мицелий занимает объем 400 см 157 об.%), что составл ет 10,8592 г (с.в.) биомасы гриба. Концентраци биомассы составл ет 15,6 г/л, что в 3,1 раза больше, чем в известном способе. Плотность локализованного сло биомассы составл ет 27,2 г/л. Микроскопический контроль подтверждает отсутствие мицели с повреждении-4 ми гифами в препаратах биомассы.
ПримерЗ. В ферментер емкостью 600 мл внос т 200 мл питательной среды и 10 мл суспензии гриба Panus tigrinus 144, выращенного в колбе. Состав среды и услови культивировани как в примере 1. Культи- вирумт при амплитуде колебаний гидростатического столба культуральной жидкости 1 мм,
После Нормировани плотного верхнего сло мицели на прот жении ферментации по мере исчерпани основного субстрата три раза в сутки сливают культуральную среду, замен ее порQ цией питательной среды, поддержива посто нным рабочий объем ферментера. Через 6 сут процесс останавливают, так как визуально грибной мицелий занимает почти весь объем ферментера. Из 200 см рабочего объема мицелий занимает см (70 об.%). Этот объем сырого мицели содержит 9,6251 г абсолютно сухой биомассы. Концентраци биомассы составл ет
5
0
71636445
48,1 г/л, что в 9,6 раза больше, чем в известном способе. Плотность локализованного сло биомассы составл ет г/л. Микроскопический контроль показывает в пробах, отбираемых во врем замени среды, отсутствие мицели с поврежденными гифами,
П р и м е р 4. Актиномицет Strep - tomyces tumemacerans ВКМ-502, синте- JQ зирующий метаболиты с инсектицидными свойствами, выращивают1 в колбах на среде состава г/л: лактоэа 2,0; соева мука,-15,0; дрожжевой эктракт5,0; ( рН 7,0-7,2, в течение 4 js на .качалке {200 об./мин), По- 1 лученный посевной материал внос т в Ферментационную среду состава, г/л: крахмал 15,0; глюкоза 1,5; соева мука 20,0; сухие дрожжи 5,0; NaCl 20 2,5; СаСОэ 3,0; СоСЦ , 0,05; рН 7,2, в ферментер с рабочим объе- мом 1 л и провод т выращивание клеток в течение 5 сут как описано в примере 1. Амплитуда колебаний гидро- 25 статического столба культуральной жидкости составл ет 1 мм. В конце первых суток на поверхности фазового раздела и по периметру царги (прор с
с ч 9 б
в к п б э
зрачна стенка Ферментера) образуют- зр и аэрацию, осуществл емую в ее лос заметные невооруженным глазом скоплени мицелиальной биомассы,котог рые к концу 2 сут образуют рыхлый слой биомассы толщиной 8-10 мм, перекальной зоне, отличающий- с тем, что, с целью повышени вы хода биомассы, перемешивание осуществл ют воздействием колебаний с
8
мвшивани в ферментере наблюдаетс расслоение мицелиального сло биомассы , который увеличиваетс в 2 раза и имеет толщину 30 мм.
Через 96 ч процесс останавливают. К этому моменту плотный слой биомассы в ферментере имеет толщину 67 мм, что составл ет 50% его рабочего объема Концентраци биомассы составл ет 9,5 г/л сухого вещества, что в Р Л1,4 раза больше, чем при выращивании известным методом. Плотность сло биомассы составл ет 19 г/ «
Claims (1)
- Таким образом, предлагаемый способ выращивани мицелиальных организмов позвол ет повысить выход биомассы в культуральной жидкостное 3-ГО раз по сравнению с известным способом, упростить процесс -выделени экзомета- болитов, а также увеличивает произво- де тельность аппарата при снижении энергозатрат, Формула изобретениСпособ выращивани мицелиальных организмов, предусматривающий перемешивание культуральной жидкости, помещенной в замкнутый объем ферментера,и аэрацию, осуществл емую в ее локальной зоне, отличающий- с тем, что, с целью повышени выхода биомассы, перемешивание осуществл ют воздействием колебаний скрывающий всю поверхность культураль- ,, амплитудой 1-3 мм имеющегос объеманой жидкости в ферментере. Под слоем биомассы находитс прозрачна отработанна среда, не содержаща основно- го субстрата.После замены питательной среды, Q восстановлени режима аэрации и пере-культуральной жидкости с получением сло биомассы и жидкой фазы, в качестве локальной зоны дл аэрации используют придонный слой, а жидкую фазу, | свободную от биомассы,периодически за , мешают свежей питательной средой.культуральной жидкости с получением сло биомассы и жидкой фазы, в качестве локальной зоны дл аэрации используют придонный слой, а жидкую фазу, | свободную от биомассы,периодически за- , мешают свежей питательной средой.Составитель В. Соина Редактор Н. Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М.СамборскаЗаказ 796Тираж 379ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5Подписное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894673545A SU1636445A1 (ru) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | Способ выращивани мицелиальных организмов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894673545A SU1636445A1 (ru) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | Способ выращивани мицелиальных организмов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1636445A1 true SU1636445A1 (ru) | 1991-03-23 |
Family
ID=21439325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894673545A SU1636445A1 (ru) | 1989-04-04 | 1989-04-04 | Способ выращивани мицелиальных организмов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1636445A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992015667A1 (en) * | 1991-03-08 | 1992-09-17 | Memtec Limited | Biological reaction processes |
-
1989
- 1989-04-04 SU SU894673545A patent/SU1636445A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Высшие съедобные базидиомицеты в поверхностном и глубинном культивировании. - Наукова думка, 1983, с. 257. Авторское свидетельство СССР 1308624, кл. С 12 N 1/00, 1985. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992015667A1 (en) * | 1991-03-08 | 1992-09-17 | Memtec Limited | Biological reaction processes |
US5620891A (en) * | 1991-03-08 | 1997-04-15 | Memtec Limited | Biological reaction processes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0197299B1 (en) | Method and apparatus for carrying out cell culture | |
Tsygankov et al. | Photobioreactor with photosynthetic bacteria immobilized on porous glass for hydrogen photoproduction | |
US4296205A (en) | Cell culture and continuous dialysis flask and method | |
US5443985A (en) | Cell culture bioreactor | |
GB2268187A (en) | Cell culture vessels | |
GB2059436A (en) | Propagation of cells | |
MXPA06005542A (es) | Sistema de cultivo de celulas. | |
IL104385A (en) | Method and device for growing biomass particles | |
Katō et al. | A jar fermentor culture of Nicotiana tabacum L. cell suspensions | |
CN109609387A (zh) | 一种松材线虫内寄生真菌Esteya vermicola的快速培养方法 | |
US6593128B1 (en) | Method for culturing ciliates | |
CN101671625A (zh) | 一种液态深层发酵制备木霉分生孢子的方法和装置 | |
SU1636445A1 (ru) | Способ выращивани мицелиальных организмов | |
CN101402917B (zh) | 一种生产组织工程产品的生物反应器 | |
CN208857315U (zh) | 一种植物细胞和器官液体培养袋 | |
US20040029267A1 (en) | Bioreactor forming a rigid vessel | |
CN102816689B (zh) | 平板膜给氧自循环式微生物培养装置及方法 | |
Herrick et al. | Apparatus for the application of submerged mold fermentations under pressure | |
US4332906A (en) | Vessel for growing cells | |
SU1090711A1 (ru) | Ферментер | |
US3013950A (en) | Culture apparatus | |
CN1063224C (zh) | 气升式周期浸没光照植物细胞组织器官培养方法及培养反应器 | |
CN108441425A (zh) | 一种植物细胞、器官培养装置 | |
CN2352538Y (zh) | 气升式周期浸没光照植物细胞组织器官培养反应器 | |
Woo et al. | Multiple shoot culture of Dianthus caryophyllus using mist culture system |