植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置和方法
【專利摘要】一種植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，包括第一攪拌罐和第二攪拌罐，第一攪拌罐和第二攪拌罐之間通過玻璃連接管相連；第一攪拌罐設(shè)有培養(yǎng)基入口；第二攪拌罐設(shè)有細(xì)胞截留器，該細(xì)細(xì)胞截留器包括由一段垂直管和一段水平管組成的直角狀玻璃管，其中垂直管設(shè)置在管內(nèi)，在垂直管上設(shè)有排氣孔，在垂直管內(nèi)設(shè)有玻璃濾芯；水平管伸出管外并形成廢液出口，在水平管內(nèi)間隔設(shè)有兩個金屬濾膜，兩個金屬濾膜之間的水平管上設(shè)有進氣口。本發(fā)明將兩個反應(yīng)罐連在一起，通過一套反應(yīng)器系統(tǒng)實現(xiàn)了植物細(xì)胞的兩段培養(yǎng)。既縮短了培養(yǎng)周期，又減小了污染的概率，具有工業(yè)化放大的前景。
【專利說明】
植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物工程技術(shù)，尤其是涉及一種植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]植物天然產(chǎn)物的開發(fā)一直是人們研究的熱點，利用生物反應(yīng)器進行植物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)不僅可以生產(chǎn)許多具有重要價值的次級代謝產(chǎn)物，而且可以緩解野生資源的過度采挖。然而植物細(xì)胞離體培養(yǎng)時，生物量的增加與次生代謝產(chǎn)物積累不能兼顧。次生代謝物的合成往往是植物細(xì)胞在逆境下的一種保護反應(yīng)，適合于植物細(xì)胞生長的“順境”，不利于次生代謝產(chǎn)物的積累。
[0003]兩段培養(yǎng)是科研工作者常采用的一種策略。將植物細(xì)胞培養(yǎng)分為兩個階段，第一階段以細(xì)胞生長和分化為主，第二階段以次生代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)為主。第二階段的細(xì)胞來自于第一階段。傳統(tǒng)的兩段培養(yǎng)在兩套反應(yīng)系統(tǒng)中進行，當(dāng)細(xì)胞從一個反應(yīng)器轉(zhuǎn)入另一個反應(yīng)器時，需要一段時間適應(yīng)新的培養(yǎng)條件；另外細(xì)胞在不同反應(yīng)器之間轉(zhuǎn)移時容易帶來污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置和方法。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，包括第一攪拌罐和第二攪拌罐，第一攪拌罐和第二攪拌罐之間通過玻璃連接管相連；第一攪拌罐設(shè)有培養(yǎng)基入口；第二攪拌罐設(shè)有細(xì)胞截留器，該細(xì)胞截留器包括由一段垂直管和一段水平管組成的直角狀玻璃管，其中垂直管設(shè)置在管內(nèi)，在垂直管上設(shè)有排氣孔，在垂直管內(nèi)設(shè)有玻璃濾芯;水平管伸出管外并形成廢液出口，在水平管內(nèi)間隔設(shè)有兩個金屬濾膜，兩個金屬濾膜之間的水平管上設(shè)有進氣口。
[0006]所述玻璃濾芯的孔徑為0.18-0.20毫米。
[0007]所述金屬濾膜的孔徑為250微米。
[0008]所述玻璃連接管的下口設(shè)于第一攪拌罐底部，上口設(shè)于第二攪拌罐上部，并且上口高于所述廢液出口。
[0009]所述玻璃連接管上設(shè)有閥門。
[0010]基于上述植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置的培養(yǎng)方法，包括如下步驟:
[0011]步驟一、將植物細(xì)胞接種于第一攪拌罐中，關(guān)閉玻璃連接管上的閥門，在分批模式下培養(yǎng)；
[0012]步驟二、當(dāng)細(xì)胞濃度足夠大時，開啟玻璃連接管上的閥門，在連續(xù)模式下進行培養(yǎng)；
[0013]步驟三、當(dāng)?shù)谝粩嚢韫藓偷诙嚢韫拗械募?xì)胞濃度接近時，開啟兩段培養(yǎng)模式。
[0014]本發(fā)明將兩個反應(yīng)罐連在一起，通過一套反應(yīng)器系統(tǒng)實現(xiàn)了植物細(xì)胞的兩段培養(yǎng)。既縮短了培養(yǎng)周期，又減小了污染的概率，具有工業(yè)化放大的前景。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0017]參見圖1，本發(fā)明的植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，包括第一攪拌罐I和第二攪拌罐2，第一攪拌罐和第二攪拌罐之間通過玻璃連接管3相連。
[0018]第一攪拌罐設(shè)有培養(yǎng)基入口 11，底部設(shè)有氣噴頭12，上部設(shè)有空氣過濾器6。
[0019]第二攪拌罐設(shè)有細(xì)胞截留器4，該細(xì)胞截留器包括由一段垂直管41和一段水平管42組成的直角狀玻璃管，其中垂直管設(shè)置在罐內(nèi)，在垂直管上設(shè)有排氣孔，在垂直管內(nèi)設(shè)有玻璃濾芯43，該玻璃濾芯的孔徑為0.18-0.20毫米。水平管伸出管外并形成廢液出口，在水平管內(nèi)間隔設(shè)有兩個金屬濾膜44、45，該金屬濾膜的孔徑為250微米。兩個金屬濾膜之間的水平管上設(shè)有進氣口 46。在第二攪拌罐的上部還設(shè)有空氣過濾器7。
[0020]本發(fā)明中的玻璃連接管3的下口31設(shè)于第一攪拌罐底部，上口 32設(shè)于第二攪拌罐上部，并且上口高于廢液出口。在玻璃連接管3上設(shè)有閥門5。
[0021 ]本發(fā)明基于上述植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置的培養(yǎng)方法通過以下實施例說明。
[0022]本實施例在圖1所示的裝置上進行，第一攪拌罐I和第二攪拌罐2的工作體積都為I升，本實施例對莪術(shù)細(xì)胞進行了連續(xù)培養(yǎng)，起始接種密度為5g (干重)/1/1，培養(yǎng)液為添加NAA和IAA的MS培養(yǎng)基，攪拌速率為120rpm，通氣速率為0.3vvm，灌注速率為30 %，培養(yǎng)溫度為250C ο培養(yǎng)初期將植物細(xì)胞接種于第一攪拌罐I中，關(guān)閉閥門5，在分批模式下培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞濃度達到SOgL—1時，開啟閥門5，在連續(xù)模式下進行培養(yǎng)。第一攪拌罐I和第二攪拌罐2中的細(xì)胞濃度約為lSgL—1時開啟兩段培養(yǎng)模式。此時往第二攪拌罐2中添加吉瑪酮、莪術(shù)醇、β-欖香酮等前體，以及添加甲基茉莉酸和水揚酸等化學(xué)誘導(dǎo)物。結(jié)果表明，第一攪拌罐中細(xì)胞的平均生長速率是第二攪拌罐中的兩倍，而第二攪拌罐中欖香烯的含量是第一攪拌罐中的I.82倍。
【主權(quán)項】
1.一種植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，其特征在于:包括第一攪拌罐和第二攪拌罐，第一攪拌罐和第二攪拌罐之間通過玻璃連接管相連;第一攪拌罐設(shè)有培養(yǎng)基入口；第二攪拌罐設(shè)有細(xì)胞截留器，該細(xì)胞截留器包括由一段垂直管和一段水平管組成的直角狀玻璃管，其中垂直管設(shè)置在管內(nèi)，在垂直管上設(shè)有排氣孔，在垂直管內(nèi)設(shè)有玻璃濾芯;水平管伸出管外并形成廢液出口，在水平管內(nèi)間隔設(shè)有兩個金屬濾膜，兩個金屬濾膜之間的水平管上設(shè)有進氣口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，其特征在于:所述玻璃濾芯的孔徑為 0.18-0.20 毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，其特征在于:所述金屬濾膜的孔徑為250微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，其特征在于:所述玻璃連接管的下口設(shè)于第一攪拌罐底部，上口設(shè)于第二攪拌罐上部，并且上口高于所述廢液出口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置，其特征在于:所述玻璃連接管上設(shè)有閥門。6.基于權(quán)利要求1所述植物細(xì)胞兩段培養(yǎng)的裝置的培養(yǎng)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、將植物細(xì)胞接種于第一攪拌罐中，關(guān)閉玻璃連接管上的閥門，在分批模式下培養(yǎng)； 步驟二、當(dāng)細(xì)胞濃度足夠大時，開啟玻璃連接管上的閥門，在連續(xù)模式下進行培養(yǎng)； 步驟三、當(dāng)?shù)谝粩嚢韫藓偷诙嚢韫拗械募?xì)胞濃度接近時，開啟兩段培養(yǎng)模式。
【文檔編號】C12M1/02GK106085849SQ201610481958
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】王貴榮
【申請人】上海交通大學(xué)