鼓泡生物反應(yīng)器培養(yǎng)丹參不定根的研究.pdf

1、植物根培養(yǎng)技術(shù)具有不使用外源激素、遺傳穩(wěn)定、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，適合于次生代謝物質(zhì)來自于植物根部的植物的組織培養(yǎng)。對于植物細(xì)胞與組織的培養(yǎng)而言，充分了解反應(yīng)器內(nèi)部的培養(yǎng)液流變學(xué)性質(zhì)、剪切、混合等性質(zhì)，對于工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。 基于課題組對不同結(jié)構(gòu)鼓泡生物反應(yīng)器的研究結(jié)果，本文設(shè)計制造了一組相同的近球形鼓泡反應(yīng)器用于丹參不定根的反應(yīng)器培養(yǎng)。借助于多相測試技術(shù)，對該組反應(yīng)器內(nèi)的平均氣含率εg、液相速度、體積傳質(zhì)系數(shù)KLα等進(jìn)行了實驗研

2、究，并在該組反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行了丹參不定根的培養(yǎng)研究。 實驗采用體積膨脹法測定反應(yīng)器內(nèi)的平均氣含率，使用激光多普勒測速儀(LDA)測定反應(yīng)器內(nèi)的平均液相速度，采用亞硫酸鈉氧化法測定反應(yīng)器內(nèi)的體積傳質(zhì)系數(shù)。結(jié)果表明，在本實驗條件范圍內(nèi)，平均氣含率和體積傳質(zhì)系數(shù)隨著通氣量的增大而增大。反應(yīng)器內(nèi)裝液量增加，表觀氣速降低，體積傳質(zhì)系數(shù)降低。平均液相速度在反應(yīng)器徑向上的分布具有對稱性，反應(yīng)器中心區(qū)域的速度值最大，且與通氣量和軸向高度有關(guān)。在反應(yīng)

3、器的軸向上，隨著軸向位置的升高，表觀氣速的下降，液相平均速度逐漸減小。在反應(yīng)器同一截面上，從反應(yīng)器中心到器壁的速度差值逐漸小。由于氣相的攪動作用，液體在靠近反應(yīng)器壁的區(qū)域產(chǎn)生?；亓鳎亓魉俣入S著通氣量的增加而增加。 對丹參不定根在該組反應(yīng)器內(nèi)的培養(yǎng)過程進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明：丹參在反應(yīng)器內(nèi)的生長呈“S”形曲線：0～15d為生長的延遲期：15～45d為快速生長期：45～55d為靜止期。培養(yǎng)45d時獲得最大生物量，鮮重(FW)、干

4、重(DW)分別為21.54±0.02g和1.55±0.02g，增殖倍數(shù)為1.15±0.01，此時丹參酮ⅡA和原兒茶醛的含量分別為0.141±0.001 mg/g和0.131±0.001mg/g。對反應(yīng)器培養(yǎng)的通氣量條件進(jìn)行了實驗研究，結(jié)果表明當(dāng)反應(yīng)器采用0.2L/min空氣流量時，丹參不定根的生長速度最大，不定根的鮮重、干重和增殖倍數(shù)分別為24.50±0.01g、1.99±0.01g、1.58±0.02。對應(yīng)的丹參酮ⅡA和原兒茶醛的含量