JPH05284966A - 通気撹拌二段階培養法 - Google Patents
通気撹拌二段階培養法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
- C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
-
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- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 通気のみの培養により植物細胞を増殖させた
後、細胞を懸濁するのに必要な最低速の攪拌を行い、通
気攪拌培養することを包含する植物細胞の通気攪拌二段
階培養法。 【効果】 きわめて効率的に植物組織の大量培養ができ
る。
後、細胞を懸濁するのに必要な最低速の攪拌を行い、通
気攪拌培養することを包含する植物細胞の通気攪拌二段
階培養法。 【効果】 きわめて効率的に植物組織の大量培養ができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、植物細胞の培養法に関
するものであり、更に詳細には、液体培養による植物細
胞の効率的大量培養方法に関するものである。
するものであり、更に詳細には、液体培養による植物細
胞の効率的大量培養方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、植物細胞培養の技術分野におい
て、液体培養による大量培養としては、培養液への酸素
の供給および細胞の懸濁が通気のみによる通気型、通気
および機械的攪拌を行う通気攪拌型の培養が知られてい
る。そして、通気型の培養に用いる装置としては気泡塔
型培養装置、エアリフト型培養装置があり、通気攪拌型
の培養に用いる装置としては、タービン、スクリュー、
変形パドルなどの攪拌インペラを備えた培養装置が知ら
れている。（最新植物工学要覧（Ｒ＆Ｄプラニング）Ｐ
５５２、植物組織培養，５（１），１９８８，Ｐ４２）
て、液体培養による大量培養としては、培養液への酸素
の供給および細胞の懸濁が通気のみによる通気型、通気
および機械的攪拌を行う通気攪拌型の培養が知られてい
る。そして、通気型の培養に用いる装置としては気泡塔
型培養装置、エアリフト型培養装置があり、通気攪拌型
の培養に用いる装置としては、タービン、スクリュー、
変形パドルなどの攪拌インペラを備えた培養装置が知ら
れている。（最新植物工学要覧（Ｒ＆Ｄプラニング）Ｐ
５５２、植物組織培養，５（１），１９８８，Ｐ４２）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来既知の植
物細胞の培養システムの内、通気攪拌型の培養では、攪
拌翼による細胞のせん断が有り、細胞の生育に障害を与
えることがある。一方、通気型の培養では、攪拌翼によ
る細胞のせん断は無いが、細胞が増殖し細胞濃度が高く
なると通気だけでの攪拌が困難になる。このように、従
来のシステムは満足できるものではない。
物細胞の培養システムの内、通気攪拌型の培養では、攪
拌翼による細胞のせん断が有り、細胞の生育に障害を与
えることがある。一方、通気型の培養では、攪拌翼によ
る細胞のせん断は無いが、細胞が増殖し細胞濃度が高く
なると通気だけでの攪拌が困難になる。このように、従
来のシステムは満足できるものではない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
法の欠点を解決して植物細胞を効率的に大量培養するシ
ステムを新規に開発する目的でなされたものであって、
各方面から鋭意研究の結果、通気だけで細胞が懸濁する
培養初期では攪拌を行わずに、通気のみの培養により細
胞を増殖させる。そして細胞が増殖し沈降し始めた段階
で、細胞を懸濁するのに必要な最低速の攪拌を行い、通
気攪拌培養を行うことにより、所期の目的を達成するこ
とを見出し、本発明の完成に至ったものである。
法の欠点を解決して植物細胞を効率的に大量培養するシ
ステムを新規に開発する目的でなされたものであって、
各方面から鋭意研究の結果、通気だけで細胞が懸濁する
培養初期では攪拌を行わずに、通気のみの培養により細
胞を増殖させる。そして細胞が増殖し沈降し始めた段階
で、細胞を懸濁するのに必要な最低速の攪拌を行い、通
気攪拌培養を行うことにより、所期の目的を達成するこ
とを見出し、本発明の完成に至ったものである。
【０００５】すなわち、本発明の培養法は、あらかじめ
滅菌した培養槽にてあらかじめ滅菌した培養液を用いて
通気のみの培養により植物細胞を増殖させる工程と、植
物細胞が増殖し沈降し始めた段階で、細胞を懸濁するの
に必要な最低速の攪拌を行い、通気攪拌培養を行う工程
とを包含する点を特徴とするものである。
滅菌した培養槽にてあらかじめ滅菌した培養液を用いて
通気のみの培養により植物細胞を増殖させる工程と、植
物細胞が増殖し沈降し始めた段階で、細胞を懸濁するの
に必要な最低速の攪拌を行い、通気攪拌培養を行う工程
とを包含する点を特徴とするものである。
【０００６】使用する培養装置は、図１に示すような一
般的な培養装置であって、液体培養槽１からなり、滅菌
および温度調節装置１１を備える。培養槽１の上面には
植物組織をシードとして接種するための植込口１２およ
び通気口１３が、底面あるいは側面には植物組織を培養
後回収するための回収口１４が設けられている。回収口
１４は、培養中はバルブ１５によって閉じられている。
培養槽１の内部には、モーター１６によって動かされる
攪拌翼１７、通気口１８からの空気を分散させるスパー
ジャー１９が配設されている。攪拌翼１７はその形状を
特に限定しないが、翼面積の大きいスクリー翼が適して
いる。また培養槽１の形状は、通常の通気攪拌型の培養
装置よりも縦長で底面は球状のほうが良い。
般的な培養装置であって、液体培養槽１からなり、滅菌
および温度調節装置１１を備える。培養槽１の上面には
植物組織をシードとして接種するための植込口１２およ
び通気口１３が、底面あるいは側面には植物組織を培養
後回収するための回収口１４が設けられている。回収口
１４は、培養中はバルブ１５によって閉じられている。
培養槽１の内部には、モーター１６によって動かされる
攪拌翼１７、通気口１８からの空気を分散させるスパー
ジャー１９が配設されている。攪拌翼１７はその形状を
特に限定しないが、翼面積の大きいスクリー翼が適して
いる。また培養槽１の形状は、通常の通気攪拌型の培養
装置よりも縦長で底面は球状のほうが良い。
【０００７】使用する培養装置の動作、つまり本発明に
係る培養方法の具体的な態様を、図２及び図３を参照し
ながら以下に示す。
係る培養方法の具体的な態様を、図２及び図３を参照し
ながら以下に示す。
【０００８】（１）あらかじめ滅菌した培養槽１に、あ
らかじめ滅菌した培養液およびシードとなる植物細胞を
植込口１２より入れ、通気口１８からの無菌空気にスパ
ージャー１９を用いて分散させ、植物細胞の通気のみに
よる液体培養を行う（図２−ステップＡ）。そして、
（２）植物細胞を増殖させる（図２−ステップＢ）。す
ると、（３）植物細胞が増殖し、細胞の沈降が始まる
（図２−ステップＣ）。そこで、（４）モーター１６に
よって攪拌翼１７に細胞を懸濁するのに必要な最低速の
攪拌を行わせ、通気攪拌による液体培養を行う（図３−
ステップＤ）。このようにして（５）植物細胞を増殖さ
せ、培養終了後に回収口１４から回収する（図３−ステ
ップＥ、図３−ステップＦ）。
らかじめ滅菌した培養液およびシードとなる植物細胞を
植込口１２より入れ、通気口１８からの無菌空気にスパ
ージャー１９を用いて分散させ、植物細胞の通気のみに
よる液体培養を行う（図２−ステップＡ）。そして、
（２）植物細胞を増殖させる（図２−ステップＢ）。す
ると、（３）植物細胞が増殖し、細胞の沈降が始まる
（図２−ステップＣ）。そこで、（４）モーター１６に
よって攪拌翼１７に細胞を懸濁するのに必要な最低速の
攪拌を行わせ、通気攪拌による液体培養を行う（図３−
ステップＤ）。このようにして（５）植物細胞を増殖さ
せ、培養終了後に回収口１４から回収する（図３−ステ
ップＥ、図３−ステップＦ）。
【０００９】以下、本発明に係る通気攪拌二段階液体培
養の実施例について述べる。
養の実施例について述べる。
【００１０】
【実施例１】ごま（Ｓｅｓａｍｕｎ ｉｎｄｉｃｕｍ
Ｌ．）の増殖性細胞を、図１に示した培養装置（５リッ
トル容量）を用い、図２、図３の動作にしたがって通気
攪拌二段階培養を行った。培地としては、シュークロー
ス（３０ｇ／ｌ）、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸
（８×１０-8Ｍ）、カイネチン（１×１０-5Ｍ）を添加
したＭＳ培地（Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ Ｓｋｏｏｇ培地）
３リットルを用いた。培養開始７日間は通気のみの培養
を行い、８日目からは攪拌を行った。
Ｌ．）の増殖性細胞を、図１に示した培養装置（５リッ
トル容量）を用い、図２、図３の動作にしたがって通気
攪拌二段階培養を行った。培地としては、シュークロー
ス（３０ｇ／ｌ）、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸
（８×１０-8Ｍ）、カイネチン（１×１０-5Ｍ）を添加
したＭＳ培地（Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ Ｓｋｏｏｇ培地）
３リットルを用いた。培養開始７日間は通気のみの培養
を行い、８日目からは攪拌を行った。
【００１１】対照として、上記と同じ培養装置を用い、
同じ培地を用いて、通気培養及び通気攪拌培養をそれぞ
れ行った。
同じ培地を用いて、通気培養及び通気攪拌培養をそれぞ
れ行った。
【００１２】培養の結果を図４に示した。図中、細胞の
生育量は、培養液１リットル中の細胞の乾燥重量であ
る。図からも明らかなように、本発明に係る通気二段階
培養法が、対照法であるところの通気培養法及び通気攪
拌培養法の２つの方法よりもはるかにすぐれていること
が実証された。
生育量は、培養液１リットル中の細胞の乾燥重量であ
る。図からも明らかなように、本発明に係る通気二段階
培養法が、対照法であるところの通気培養法及び通気攪
拌培養法の２つの方法よりもはるかにすぐれていること
が実証された。
【００１３】
【作用・効果】数十ｒｐｍの低速の攪拌は、酸素の培地
への溶け込み速度の増加に殆ど寄与しない。そこで、通
気だけで細胞が懸濁する培養初期では攪拌を行わずに通
気のみの培養によって細胞を増殖させることにより、攪
拌翼による細胞のせん断を受けないで細胞の液体培養を
行うことができる。
への溶け込み速度の増加に殆ど寄与しない。そこで、通
気だけで細胞が懸濁する培養初期では攪拌を行わずに通
気のみの培養によって細胞を増殖させることにより、攪
拌翼による細胞のせん断を受けないで細胞の液体培養を
行うことができる。
【００１４】細胞が増殖し細胞濃度が高くなると培養液
の見かけの粘度が高くなり、攪拌を行っても培養初期よ
りも攪拌翼による細胞のせん断の影響が少なくなる。そ
こで、細胞が増殖し沈降し始めた段階で細胞を懸濁する
のに必要な最低速の攪拌を行うことにより、高密度の細
胞の液体培養を行うことができる。
の見かけの粘度が高くなり、攪拌を行っても培養初期よ
りも攪拌翼による細胞のせん断の影響が少なくなる。そ
こで、細胞が増殖し沈降し始めた段階で細胞を懸濁する
のに必要な最低速の攪拌を行うことにより、高密度の細
胞の液体培養を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、細胞をせん断すること
なく細胞を健康的に生育せしめ、しかも細胞の増殖速度
を飛躍的に高めることができる。そのうえ、従来の培養
装置がそのまま使用できるのみでなく、デリケートな操
作も必要がなく、本法はきわめて工業化に適した方法で
ある。
なく細胞を健康的に生育せしめ、しかも細胞の増殖速度
を飛躍的に高めることができる。そのうえ、従来の培養
装置がそのまま使用できるのみでなく、デリケートな操
作も必要がなく、本法はきわめて工業化に適した方法で
ある。
【００１６】また本発明のシステムは、ごまのみでなく
すべての植物に対して広く適用することができるので、
人手がかかり天候にも左右され易い栽培によることなく
工業的な方法によって目的とする植物細胞を大量に入手
することができるので、これら植物由来の各種有用物質
を効率的に製造することが可能となり、したがって、本
発明は、飲食品、医薬品、化粧品、工業薬品その他各種
の技術分野において多大の貢献をするものである。
すべての植物に対して広く適用することができるので、
人手がかかり天候にも左右され易い栽培によることなく
工業的な方法によって目的とする植物細胞を大量に入手
することができるので、これら植物由来の各種有用物質
を効率的に製造することが可能となり、したがって、本
発明は、飲食品、医薬品、化粧品、工業薬品その他各種
の技術分野において多大の貢献をするものである。
【図１】本発明に係る方法を実施するのに使用する培養
装置の一例を示す。
装置の一例を示す。
【図２】本発明に係る方法の各ステップ（Ａ〜Ｃ）を示
す。
す。
【図３】本発明に係る方法の各ステップ（Ｄ〜Ｆ）を示
す。
す。
【図４】本発明に係る方法（通気攪拌二段階培養法）
と、従来既知の方法（通気培養法、通気攪拌培養法）と
の比較図である。
と、従来既知の方法（通気培養法、通気攪拌培養法）と
の比較図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 （イ）あらかじめ滅菌した培養槽にてあ
らかじめ滅菌した培養液を用いて通気のみの培養により
植物細胞を増殖させる工程と、そして、（ロ）植物細胞
が増殖し沈降し始めた段階で、細胞を懸濁するのに必要
な最低速の攪拌を行い、通気攪拌培養を行う工程、とを
包含することを特徴とする植物細胞の通気攪拌二段階培
養法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114321A JPH05284966A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 通気撹拌二段階培養法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4114321A JPH05284966A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 通気撹拌二段階培養法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05284966A true JPH05284966A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14634921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4114321A Pending JPH05284966A (ja) | 1992-04-08 | 1992-04-08 | 通気撹拌二段階培養法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05284966A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536686A (ja) * | 2004-04-27 | 2008-09-11 | バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド | 攪拌タンク反応器システム |
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| CN102206575A (zh) * | 2011-03-30 | 2011-10-05 | 常州三高生物技术工程设备有限公司 | 发酵罐 |
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| US9687799B2 (en) | 2014-03-17 | 2017-06-27 | Advanced Scientifics, Inc. | Transportable mixing system for biological and pharmaceutical materials |
-
1992
- 1992-04-08 JP JP4114321A patent/JPH05284966A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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