一種高效培養(yǎng)人參不定根的反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高人參不定根質(zhì)量、產(chǎn)量所使用的新型反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]人參是我國傳統(tǒng)的名貴中藥材，被譽(yù)為藥中之王。其產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)。但人參的栽植周期較長(zhǎng)使各項(xiàng)管理技術(shù)、土地、病蟲、農(nóng)藥殘留等問題成為栽植人參難以跨越的障礙。因此，利用生物反應(yīng)器規(guī)?；囵B(yǎng)人參不定根成為解決上述問題的有效方法之一。
[0003]目前，人參細(xì)胞生物反應(yīng)器規(guī)?；囵B(yǎng)已獲得成功?，F(xiàn)應(yīng)用比較廣泛的生物反應(yīng)器存在的兩大問題，一、原始生物反應(yīng)器上口多為光滑微坡敞口，上口處只是橡膠塞蓋在上面，瓶口光滑，很難保證從連接、包裝、高溫濕熱滅菌、轉(zhuǎn)入超凈臺(tái)、接種與培養(yǎng)整個(gè)過程中的密閉無菌狀態(tài)，它的密閉僅依附于接種后，用封口膜，保鮮膜，或者膠帶等的捆綁式密封，安全系數(shù)較差，操作粗放且困難。而且在培養(yǎng)過程中，有很多時(shí)候，會(huì)因?yàn)楣摅w內(nèi)氣壓過大，導(dǎo)致膠塞滑出或脫落，整個(gè)培養(yǎng)就會(huì)被迫終止。二、原始生物反應(yīng)器底部(氣源體)和罐體是一體的，并且內(nèi)徑較大，使得人參不定根在培養(yǎng)期間因?yàn)闅怏w的作用，會(huì)不斷撞擊下面的玻璃砂氣體分布器，對(duì)培養(yǎng)材料產(chǎn)生過大的剪切力，抑制人參不定根的生長(zhǎng)和其中的藥用活性物質(zhì)的累積。而且因?yàn)楣摅w較大，最底部連接硅膠管處細(xì)小，在清洗、滅菌和接種的過程中容易造成破碎或折斷，另外，玻璃砂氣體分布器由于氣孔細(xì)密，比較容易堵塞，其位置又處于罐體的最底部，難于處理及清洗，堵塞嚴(yán)重時(shí)，整個(gè)罐體就會(huì)失去使用價(jià)值。單一方面的破損，而使整個(gè)反應(yīng)器被淘汰，無疑是一種很大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種高效培養(yǎng)人參不定根的反應(yīng)器，該反應(yīng)器的設(shè)計(jì)具有操作簡(jiǎn)便、氣密性好、節(jié)約時(shí)間、節(jié)約成本、可調(diào)換、易清洗、成活率高、產(chǎn)品品質(zhì)好、產(chǎn)量高、周期短等諸多優(yōu)點(diǎn)，從高效、便捷、多用等方面大大提高了人參不定根的質(zhì)量和產(chǎn)量。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種高效培養(yǎng)人參不定根的反應(yīng)器，包括第一薄膜空氣濾器、第二薄膜空氣濾器、可換膜針筒式過濾器、玻璃三通、螺紋瓶蓋、反應(yīng)器罐體、水紋接口、氣源體、雙層玻璃砂氣體分布器。第一薄膜空氣濾器和可換膜針筒式過濾器通過硅膠管連接在玻璃三通上，玻璃三通的另一端插入到螺紋瓶蓋以下，反應(yīng)器罐體的瓶口與螺紋瓶蓋以螺紋旋口的方式進(jìn)行連接，反應(yīng)器罐體與氣源體以水紋接口外部卡扣方式進(jìn)行連接，氣源體的末端口通過硅膠管與第二薄膜空氣濾器連接，氣源體內(nèi)自上而下平行設(shè)置雙層玻璃砂氣體分布器。
[0007]—種利用上述裝置培養(yǎng)培養(yǎng)人參不定根的方法，包括如下步驟:
[0008](I)將人參不定根以0.8-1.5cm段的形式，繼代在含有20-50g/L蔗糖、0.1-0.5mg/LIBA、3-5g/Lgelrite、5.8-6.0pH值的mms培養(yǎng)基中進(jìn)行種苗的固體培養(yǎng)基暗培養(yǎng)；
[0009](2)將繼代18-23天，處于生長(zhǎng)旺盛期的人參不定根以l_5g/L的接種量直接接種于培養(yǎng)基(20-50g/L蔗糖，0.3-0.7mg/LIBA、pH值5.8-6.0)裝量為反應(yīng)器總體積的65-75%的反應(yīng)器中進(jìn)行氣升式液體培養(yǎng)基發(fā)酵暗培養(yǎng)，控制溫度為21-29°C，濕度為30-90 %，生長(zhǎng)周期為6-7周。
[0010]本發(fā)明利用新型玻璃生物反應(yīng)器(5-20L)，小規(guī)模培養(yǎng)人參不定根，為大規(guī)模培養(yǎng)人參不定根提供技術(shù)支持。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011 ] 1、本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的反應(yīng)器上口采用了螺紋旋口的方式，使內(nèi)部硅膠塞更緊密的與坡口相連接，反應(yīng)器的瓶口和底部接口的設(shè)計(jì)克服了其它常規(guī)簡(jiǎn)易反應(yīng)器的很多缺點(diǎn)，瓶蓋采用鋁材螺紋和硅膠塞的合體，瓶口內(nèi)直徑尺寸嚴(yán)格控制在橡膠塞的中上部，加上瓶口外的螺紋與鋁蓋上的螺紋緊緊旋合，使瓶口處達(dá)到牢固，密閉的要求。
[0012]2、克服了在滅菌時(shí)由于受熱脹冷縮影響瓶口處松弛，有細(xì)小的縫隙與外界相通，從而導(dǎo)致的培養(yǎng)期間受到菌體污染等問題。
[0013]3、減少了以往反應(yīng)器在接種后采取的各種密封手段，大大簡(jiǎn)化了接種流程，提高了安全系數(shù)，并節(jié)省了操作時(shí)間，同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0014]4、反應(yīng)器罐體與氣源體采用了水紋接口外部卡扣相連接的方式，這種設(shè)計(jì)方便拆裝，密閉性好，便于清洗，可互相更換，節(jié)約成本。在反應(yīng)器中，氣體分布狀況的好壞直接關(guān)系到培養(yǎng)基內(nèi)的溶氧量、培養(yǎng)物發(fā)酵狀態(tài)、養(yǎng)分的吸收率、次級(jí)代謝產(chǎn)物的形成狀況以及最終產(chǎn)物的產(chǎn)率。因此在反應(yīng)器應(yīng)用時(shí)需尤其注重氣體分布器的設(shè)計(jì)。氣體分布器采用孔徑0.3?0.5 μ m玻砂壓制而成，具有承重性好、耐熱、耐酸堿等特性。該分布器系統(tǒng)可與罐體分離，每個(gè)分布器也可拆卸，方便清洗。
[0015]5、反應(yīng)器螺紋蓋的鋁材螺紋與硅膠塞的完美融合，可以很好地將硅膠塞與瓶口緊密結(jié)合，且在所有過程中其位置不會(huì)出現(xiàn)滑出或脫落現(xiàn)象，是反應(yīng)器培養(yǎng)人參不定根技術(shù)上的一次進(jìn)步，也是人參不定根邁向中式和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)支持與鋪墊。
[0016]6、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的新型反應(yīng)器采用水紋接口方式，將罐體與氣源體部分分開，很大程度的保證了各部件的安全性，也便于清潔，各部件的隨意交換使用也大大的節(jié)約了成本，而且易于保管。對(duì)比原始生物反應(yīng)器的使用及功效有了很大的提升。
[0017]7、本發(fā)明所設(shè)計(jì)的新型反應(yīng)器能夠很好地促進(jìn)人參不定根的生長(zhǎng)和其中的藥用活性物質(zhì)的累積，為擴(kuò)大生產(chǎn)提供技術(shù)支持和保障。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，a-薄膜空氣濾器；b_可換膜針筒式過濾器；C-玻璃三通；d_螺紋瓶蓋(鋁材螺紋和硅膠塞的融合體);e_反應(yīng)器罐體；f_水紋接口 ；g-氣源體；h-雙層玻璃砂氣體分布器。
[0019]圖2為螺紋瓶蓋的剖面圖；
[0020]圖3為螺紋瓶蓋的俯視圖，1-螺紋蓋；2_硅膠塞；3_三通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0022]如圖1-3所示，本發(fā)明提供的高效培養(yǎng)人參不定根的反應(yīng)器包括第一薄膜空氣濾器a、第二薄膜空氣濾器a'、可換膜針筒式過濾器b、玻璃三通C、螺紋瓶蓋d(螺紋蓋上面留有圓形孔，是三通的打孔范圍，將硅膠塞固定在螺紋蓋的里面，上平面與螺紋蓋內(nèi)平面直徑相近)、反應(yīng)器罐體e、水紋接口 f、氣源體g和雙層玻璃砂氣體分布器h，第一薄膜空氣濾器a和可換膜針筒式過濾器b通過硅膠管連接在玻璃三通c上，玻璃三通c的另一端應(yīng)設(shè)計(jì)的較長(zhǎng)，可直接插入到螺紋蓋d的硅膠塞以下，上部要有約1cm的長(zhǎng)度，避免培養(yǎng)過程中由于通氣產(chǎn)生的冷凝水直接流入第一薄膜空氣濾器a內(nèi)而導(dǎo)致污染或堵塞。反應(yīng)器罐體e與氣源體g以水紋接口 f外部卡扣方式進(jìn)行連接，氣源體g內(nèi)的雙層玻璃砂氣體分布器h平行分布，相隔5_左右。氣源體g的下端口通過硅膠管與第二薄膜空