Oxy và hiệu ứng sục khí

 Oxy và hiệu ứng sục khí Yêu cầu oxy của tế bào thực vật là tương đối thấp hơn so với các tế bào vi sinh vật do tốc độ tăng trưởng thấp. Dioxide carbon thường được xem là một chất dinh dưỡng thiết yếu trong nuôi cấy của tế bào thực vật và có một ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của tế bào. Oxy và hiệu ứng sục khíYếu tố ảnh hưởng đến thông khí thích hợp cho nuôi cấy Cường độ của nước dùng pha trộn nuôi cấy mức độ phân tán bọt khí khả năng cho oxy của môi trường nuôi cấy áp lực thủy động lực học bên trong thùng nuôi cấy Oxy và hiệu ứng sục khí Oxy và hiệu ứng sục khíẢnh hưởng củathông khí trên các nuôi cấy huyền phù tế bào thực vật tập trung phần lớn ảnh hưởng của Kla, hệ số chuyển khối lượng giúp lựa chọn một hệ thống lò phản ứng sinh học phù hợp với nuôi cấy tế bào thực vật Hiệu quả của Kla ban đầu trong tăng trưởng và sản xuất alkaloid bởi nuôi cấy huyền phù Catharanthus roseus được nghiên cứu trong bể khuấy phản ứng sinh học 12,5 L bằng cách sử dụng qua: Oxy và hiệu ứng sục khímột máy rắc hoặc một máy rắc chồng chất Rushton impellor 6 cánh  cho vận động quan sát thấy rằng: tại các giá trị Kla cao, serpentine được sản xuất khi các tế bào trong giai đoạn log.sản xuất của serpentine và ajmalicine tối đa tại giá trị của Kla là 16 h-1 và 4,5 h-1 Oxy và hiệu ứng sục khíCác giá trị của Kla, như đã đề cập trước đó, cũng đã được sử dụng cho việc lựa chọn lò phản ứng sinh học phù hợp cho nuôi cấy tế bào Cudrania tricuspidataThông khí cao tạo bọt nghiêm trọng sự tăng trưởng tế bào và sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp Tạo bọt của hệ thống treo tế bào thực vật đã được tương quan với tỷ lệ thông khí và nồng độ protein ngoại bào Oxy và hiệu ứng sục khíMột số chất chống tạo bọt :antifoamNgoài ra còn có:polypropylene glycol 1025 và 2025, Pluronic PE 6100 thường được sử dụng để kiểm soát chất tạo bọt, tuy nhiên, trong một số trường hợp, điều này dẫn đến giảm tăng trưởng tế bào và hình thành sản phẩm.đặc tính vật lý của các tế bào huyền phù sự nhạy cảm của tế bào thực vật tới áp lực thủy động lực học liên quan với thông khí và kích động.bình cơ học bị kích động có thể qua thông khí nuôi cấy cây trồng gây tổn hại và phá vỡ các tế bào thông qua áp suất thủy động lực học được tạo ra bằng cách kích động, thông khí, sự bơm, và các hoạt động khác cắt nhạy Kích động thấp và khí cao đã được sử dụng trong lò phản ứng bồn khuấy động để cung cấp oxy trong một phạm vi pha trộn hợp lý Hậu quả tổn thương tế bào được đo lường định lượng bằng cách sử dụng một số đáp ứng của hệ thống như: cắt nhạy giảm khả năng tồn tại tế bào giải phóng của các hợp chất trong tế bào thay đổi về hình thái và / hoặctổng hợp các mô hình những thay đổi trong chuyển hóa Những ảnh hưởng của thủy động lực học và interfacial áp lực trên nuôi cấy treo tế bào thực vật với các chế độ khác nhau của phân tích định lượng của hệ thống phản ứng bình lắc cũng như mức độ phản ứng sinh học đã được xem xét bởi Kieran và đồng nghiệp.Môi trường thủy động lực học thường được quy định bằng cách thay đổi tốc độ hoặc chế độ thông khí và / hoặc kích động cắt nhạy TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH Chất dinh dưỡng thích hợp,nồng độ của họ và các yếu tố môi trường nâng cao sản lượng và năng suất của chất chuyển hóa  Một số phương pháp có thể được áp dụng để tối ưu hóa : xác định các môi trường tương đối: đường, các hợp chất nitơ, khoáng chất và các yếu tố tăng trưởng ,điều kiện nuôi cấy  xác định mức độ tối ưu của họ. TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH Các phương pháp tiếp cận cổ điển đơn giản nhưng tốn thời gian thường không đảm bảo rằng tối ưu thu được là tối ưu thực sự không có khả năng phát hiện sự tương tác mà thông thường tồn tại trong các thành phần môi trường Kỹ thuật thống kê như thiết kế Plackett-Burman môi trường thông thường loại bỏ các vấn đề liên quan với tối ưu hóa các môi trường thông thườngphương pháp bề mặt đáp ứng loại bỏ Những hạn chế của phương pháp thông thường Các nhà nghiên cứu khác nhau đã áp dụng kỹ thuật tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy, và các thông số quá trình như pH, nhiệt độ, thông khí, và tỷ lệ dinh dưỡng TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH Hai thiết kế khác nhau thống kê thực nghiệm đã được sử dụng trực giao đáp ứng bề mặt Cassia didymobotrya Digitalis lanata Catharanthus roseus TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH Cassia didymobotryaDigitalis lanataCatharanthus roseus TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH Podophyllum hexandrum Plackett-burman và phương pháp phản ứng bề mặtnâng cao sản xuất podophyllotoxin từ 4,26 mg / L lên 13,8 mg / L stirred tank bioreactor PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTĐường hóa học là một số hợp chất hóa học chiết rút từ thực vật hoặc tổng hợp nhân tạoQuả óc chó lại chứa rất nhiều alpha-linolenic acid (ALA), chất omega-3 từ thực vậtMột lò phản ứng sinh học phù hợp có thể được thiết kế cho một hệ thống tế bào thực vật cụ thể từ những yếu tố sau: Điều kiện tối ưu thông khí, kích động đối với khả năng cung cấp oxy và cường độ của hiệu ứng áp lực thủy động lực học trên tế bào thực vật.Cường độ của nước dùng nuôi cấy trộn, và phân tán không khí bong bóng. Kiểm soát độ pH, nhiệt độ và nồng độ chất dinh dưỡng bên trong lò phản ứng sinh học. Kiểm soát kích thước tổng hợp (có thể là quan trọng để tăng cường sản xuất chất chuyển hóa thứ cấp). Dễ dàng lên quy mô. PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬThình dạng của các lò phản ứng sinh học khác nhau được sử dụng cho  nuôi cấytế bào thực vật PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTstirred tank biological reactorPhản ứng sinh học bể khuấy đã hầu hết được ứng dụng rộng rãi để đạt được các thông số tối ưu quá trìnhnuôi cấy tế bào của Lithospermum erythrorhizon  sản xuất shikonin PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTshikoninPhản ứng sinh học bể khuấy đã hầu hết được ứng dụng rộng rãi để đạt được các thông số tối ưu quá trìnhnuôi cấy tế bào của Lithospermum erythrorhizon  sản xuất shikonin Phản ứng sinh học bể khuấy đã hầu hết được ứng dụng rộng rãi để đạt được các thông số tối ưu quá trìnhnuôi cấy tế bào của Lithospermum erythrorhizon  sản xuất shikonin Phản ứng sinh học bể khuấy đã hầu hết được ứng dụng rộng rãi để đạt được các thông số tối ưu quá trìnhnuôi cấy tế bào của Lithospermum erythrorhizon  sản xuất shikonin Phản ứng sinh học bể khuấy đã hầu hết được ứng dụng rộng rãi để đạt được các thông số tối ưu quá trìnhnuôi cấy tế bào của Lithospermum erythrorhizon  sản xuất shikonin (Stirred tank bioreactors) PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTđược nuôi trong lò phản ứng bồn khuấy động với những thay đổi phù hợp (stirred tank reactors of 200 L and 750 L)Catharanthus roseus Dioscorea deltoidea Digitalis lanata Panax notoginseng Ta xus baccata Podophyllum hexandrum stirred tank reactors PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTlò phản ứng bubble columnlợi thế sự vắng mặt của bộ phận chuyển động dễ dàng duy Trì môi trường vô trùng bất lợi không đủ khuấy trộn bubble column reactor PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTair-lift bioreactorCatharanthus roseus Digitalis lanata Lithospermum erythrorhizon Taxus chinensis Cudrania tricuspidata khó khăn: PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTsự phát triển của vùng chết bên trong lò phản ứng sinh học khuấy trộn không đủ với mật độ tế bào cao Sự vỡ của các tế bào do va chạm giữa các bọt không khí và các tế bào lò quay phản ứng hình trụ (rotating drum reactor) khả năng chuyển giao oxy cao hơn và áp lực thủy động lực học tương đối thấp hơn. PHẢN ỨNG SINH HỌC TẾ BÀO THỰC VẬTgồm một khối hình trụ quay theo chiều ngang trên các con lăn kết nối với một động cơ