DD206790A1

DD206790A1 - Apparatur zur kultivation von mikroorganismen

Info

Publication number: DD206790A1
Application number: DD24096182A
Authority: DD
Inventors: Hans-Edmund Nikolajewski; Lutz Meineke; Gudrun Wettig
Original assignee: Staatl Inst F Immunpraeparate
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1984-02-08

Abstract

DIE APPARATUR DIENT ZUR KULTIVIERUNG VON MIKROORGANISMEN IN FLUESSIGEM NAEHRMEDIUM. DAS ZIEL UND DIE AUFGABE BESTEHT DARIN, EINE APPARATUR ZUR KULTIVATION VON MIKROOGANISMEN ZU SCHAFFEN, DIE EINE HOHE EFFEKTIVITAET DER SAUERSTOFFEINTRAGUNG OHNE EINSATZ VON ANTISCHAUMMITTELN GESTATTET. DIE APPARATUR BESTEHT AUS EINEM GEFAESS MIT EINEM RUEHRER UND IST MIT EINER LEITUNG VERSTEHEN, DIE VOM UNTEREN TEIL DES KULTURGEFAESSES HERAUSFUEHRT UND IN DEN OBEREN TEIL DES GEFAESSES OBERHALB DES KULTURMEDIUMS ZURUECKFUEHRT. IN DER LEITUNG BEFINDET SICH EINE UMWAELZPUMPE, HINTER DER EIN GASEINLASSSTUTZEN AN DER LEITUNG ANGEBRACHT IST. DURCH DIE KOPFBELUEFTUNG UND DIE RUEHRUNG DES KULTURMEDIUMS WIRD BEI GLEICHZEITIGER UMWAELZUNG DES KULTURMEDIUMS UND DURCHMISCHUNG MIT SAUERSTOFFHALTIGEM GAS IN DER LEITUNG EINE GERINGE SCHAUMBILDUNG BEI GLEIZEITIGER HOHER SAUERSTOFFUEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEIT WAEHREND DER KULTIVATION VON MIKROORGANISMEN ERZEUGT. DIE HOHE SAUERSTOFFUEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEIT GEGENUEBER EINFACH KOPFBELUEFTETEN RUEHRFERMENTOREN BERUHT AUF DEM INTENSIVEN GASAUSTAUSCH IN DER LEITUNG HINTER DEM GASEINLEITUNGSSTUTZEN SOWIE IM RAUM OBERHALB DES KULTURMEDIUM.

Description

Apparatur zur Ilulxivation von Mikroorganismen

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Drfindung "besieht sich auf eine Apparatur zcir Kultivierung von i-Iilcro Organismen m einem flüssigen Ilähmedium unter Zuführung eines säuerst offhaltigen Gases und unter Rührung des Kährmediuns· Die Apparatur ist geeignet für den Einsatz als leistungsfähiger Kleinfermentor zur Züchxung von Mikroorganismen in der Forschung und zur Impfstoffproduktion in der pharmazeutischen Industrie»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Als Apparatur zur !Cultivation von Mikroorganismen für die Forschung und die ImpfstoffprodLiktion werden submers belüftete oder kopfbelüftete Rührfermentoren eingesetzt.

Der submers belüftete Rührfermentor hat eine gute Sauerstoffaufnahmegeschwindigkeit. Es bildet sich aber in diesem Fermentortyp während der !Cultivation soviel Schaum, daß dieser nur durch die Zugabe großer Mengen an Antischaummittel reduziert werden kann. Der Zusatz von Antischaummittel verfälscht die Untersuchungsergebnisse im Forschungsbetrieb bzw. mindert die Qualität und die Ausbeute an Mikroorganismen bei der bakteriellen Impfstoffprodtiktion. Der kopfbelüftete Rührfermentor bewirkt dagegen eine geringere Schaumbildung während der Cultivation, hat aber durch schlechten Gasaustausch eine weitaus geringere Säuerstoffaufnahmegeschwindigkeit als der submers belüftete Permentor, wodurch geringere "/achstumsgeschwmdigkeiten und niedrige Ausbeuten an MikrοOrganismen erzielt werden.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, die Nachteile der im Stand der Technik genannten Kleinfermentoren zu beseitigen und einen Kleinfermentor zu schaffen, bei dem bei hoher Sauerstoffaufnahmegeschwindigkeit keine oder vernachlässigbare Schaumbildung auftritt, so daß die Zugabe von Antischaummittel nicht nötig ist.

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Darlegung; des '.Vesens der 3rfindun?

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Apparatur zur !Cultivation von .Mikroorganismen zu schaffen, bei der eine hohe Sauerstoffubertragungsgeschwindigiceit bei gleichzeitig germger Schaunbildung möglich ist, so daß ein Umsatz von Antischaummitteln verniieden werden kann. Die Aufgabe wird mit einer Apparatur zur cultivation von liikr ο Organismen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Kulturgefäß ein Rührer zur Homogenisierung eines säuerstoffhaltigen Gases im Kulturmedium vorgesehen ist. Lütteis einer Umwälzpumpe ist das Kulturmedium aus den Kul"surgefäß durch eine Leixung bei gleichzeitiger Zufuhrung des sauerstoffhaltigen Gases durch einen im oberen Teil der Leixung befindlichen Stutzen auf die Oberfläche des Kulturmediums im Kultu.rgefäß ruckführbar. Yorteilhafterweise ist die Umwälzpumpe eine Tauchpumpe, die sich im Innern des Kulturgefäßes befindet und mi~ einem führer über dessen Rührerwelle gekoppelt ist. Λ13 Umwälzpumpe eignet sich auch eine Schlauchpumpe, d^e sich außerhalb des Kulturgefäßes befindet. Die außerhalb des Kulturgefäßes befindliche Umwälzpumpe kann auch eine ilembranpumpe se_n.

In beiden Varianten erfolgt ein Gasaustausch sowohl in der Leitung hinter dem Gaseintrittsstutzen als auch beim Versprühen auf die Oberfläche des Kulturmediums und bei anschließender Homogenisierung des Flüssigkeits-Gasgemisches durch Rührung. Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darm, daß ohne Zusatz von Antischaummitteln hohe ./achstumsgeschwindigkaiten sowie hohe Ausbeuten bei der Züchtung von Ilikroorgamsmen erzielt 7/erden*

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispieien anhand der schema-cischen Zeichnungen ?ig. 1 und 2 naher erläutert.

Beispiel 1

Das Kulturgefaß 1 m .Pig. 1 ist ai~ einem Ruhrer 2 versehen, der mit seiner Ruhrerwelle an die Umwälzpumpe (Tauchpumpe) 3 gedoppelt ist. Von der Tauchpumpe 3 fuhrt eine Leitung 4 außerhalb des Kulturgefäßes 1, ;vo ein Stutzen 5 zur Gas einführung angebracht ist. Hinter dem Stutzen 5 führt die Leitung 4 in den oberen Teil des Kulturgefäßes 1 zurück.

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Beispiel 2

Das ICulturgefäß 1 in ?ig. 2 ist mit einen Rührer 2 und einer Leitung 4 versehen, die vom Boden des Kulturgefäßes 1 nach außen und aa Kopf des Zulturgefäßes 1 m den oberen 'Teil des lYulturgefaßes zurückführt. In die Leituno* ist eine Umwälzpumpe 3 geschaltet, die eine Schlauch- oder Ilembranpumpe sein kann. Am oberen Teil der Leitung ist ein Stutzen 5 zur Gaszuführung angebracht·

Funktionsweise: Die Apparatur wird mit 0,5 1 Kulturmedium gefüllt, das mit 3. coil Bakterien beimpft ist. ilach Anstellen des Rührers wird das Kulturmedium mit einem Durchsatz von 0,25 l/min in der beschriebenen Weise umgewälzt, wobei gleichzeitig Luft mit einem Durchfluß von 3 1/min zugesetzt wird. Als maximale Wachstumsleistung bei der diskontinuierlichen !Cultivation werden 5 Gramm Eakterientrockenmasse pro Liter pro Stunde erhalten. Die Ausbeute am 3nde der !Cultivation beträgt 30 Gramm Bakterientrockenmasse pro Liter.

Claims

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IUr f indung s ans ν rue h

Apparatur zur !Cultivation von Ilikr ο Organismen in einen wäßrigen rährmedium mit Oberflächenbelüftung und Rührung des Kulturmediums bei gleichzeixiger Umwälzung des Kulturmediums dadurch, gekennzeichnet, daß im Kulturgefäß(Ό ein ?.uhrer(2) für die H omog enisle rung eines sau erst off lialtigen Gases in Kulturmedium vorgesehen isx und mittels einer Umwälzpumpe|3^ das Kulturmedium aus dem Kulturgefäß( 1) durch eine Leitung(4·) bei gleichzeitiger Zuführung des säuerstoffhaltigen Gases durch eine im oberen ?eil der Leitung(4\ befindlichen Stutzen/o\ auf die Oberfläche des Kulturmediums ins IlulturgefäßC1^surückführbar ist.
2» Apparatur nach Punkt *f dadurch gekennzeichnet, daß die Umwälzpumpe(3^ im Innern des Kulturgefäßes(1) als lauchpumpe vorgesehen ist, die mit dem Ruhrer(,2) über eine Huhrerv/elle gekoppelt ist.
3. Apparatur nach Punkt 1 : dadurch gekennzeichnet, daß als~Uimvälzpumpe(3\eine Schlauchpumpe vorgesehen ist, die sich außerhalb des Iiulturgefäßes(i\ befindet.

•i. Apparatur nach Punkt 1 und 3 . dadurch gekennzeichnet, daß als Umwälzpumpe[3\(außerhalb des Kulturgefäßes) eine Jlembranpumpe vorgesehen ist.

HierzuX-Seiten Zeichnungen