ულტრაბგერითი არის ეფექტური საშუალება, მიკროორგანიზმების სტიმულირებისთვის, მექანიკური ვიბრაციით და კავიტაციით. სონობიორექტორის / ულტრაბგერითი ფერმენტის დროს უჯრედებისა და ქსოვილების ულტრაბგერითი მკურნალობა ხდება ძალიან კონტროლირებადი, რადგან გარემო ფაქტორების დადგენა ზუსტად შეიძლება. ულტრაბგერითი ბიორექტორებით, ფერმენტაციის გამომუშავება მნიშვნელოვნად შეიძლება გაუმჯობესდეს.

დუღილი

დუღილის ეფექტურობა დამოკიდებულია პროცედურულ პირობებზე: საშუალო, ტემპერატურა, ჟანგბადის / აირის შემცველობა და ზეწოლის ნუტრიენტები, სიმსივნეები, რომლებიც გავლენას ახდენენ მიკრობული აქტივობაზე. მიკროორგანიზმები, ისევე როგორც ძუძუმწოვრების უჯრედები, მხოლოდ გარკვეულ პირობებში აყვავდებიან. ულტრაბგერითი სტიმულაციით შერწყმული სათანადო პირობები შეიძლება გაიზარდოს დუღილის მოსავლიანობა.

მიკროორგანიზმების ულტრაბგერითი სტიმულაცია

დუღილი არის მეტაბოლური პროცესი, რომელიც შაქარს აცვილებს მჟავებს, გაზებს ან ალკოჰოლს. ეს ხდება საფუარისა და ბაქტერიების, ასევე ჟანგბადის მწვავე კუნთების უჯრედებში, როგორც ლაქტომიას მჟავა დუღილის შემთხვევაში. ფერმენტაცია ასევე უფრო ფართოდ გამოიყენება მიკროორგანიზმების ნაზავი ზრდის საშუალოზე, ხშირად კონკრეტული ქიმიური პროდუქტის წარმოების მიზნით.
დუღილის პროცესი ხორციელდება სამრეწველო მასშტაბებზე მიკროორგანიზმების გამოყენებით, როგორიცაა ბაქტერიები და სოკოები ფერმენტაციისთვის. ფერმენტირებული პროდუქტები გამოიყენება საკვები და ზოგადად ინდუსტრიაში. ქიმიკატები, როგორიცაა ძმარმჟავას, ლიმონმჟავას და ეთანოლის დამზადება დუღილით. დუღილის მაჩვენებელი გავლენას ახდენს მიკროორგანიზმების, უჯრედების, ფიჭური კომპონენტების და ფერმენტების, ტემპერატურის და pH- ის კონცენტრაციით. აერობული დუღილისთვის, ჟანგბადი არის მთავარი ფაქტორიც. თითქმის ყველა კომერციულად წარმოებული ფერმენტები, როგორიცაა lipase, invertase და rennet, მზადდება ფერმენტაცია ერთად გენმოდიფიცირებული მიკრობები.
ზოგადად, დუღილი შეიძლება დაიყოს 4 ტიპის:

• ბიომასის წარმოება (სიცოცხლისუნარიანი ფიჭური მასალა)
• ექსტრაცელულარული მეტაბოლიტების წარმოება (ქიმიური ნაერთები)
• უჯრედული კომპონენტების წარმოება (ფერმენტები და სხვა ცილები)
• სუბსტრატის ტრანსფორმაცია (რომელშიც გარდაქმნილი სუბსტრატი არის პროდუქტი)

Sonication სანამ, დროს და შემდეგ დუღილის

ულტრაბგერითი წინასწარი მკურნალობა – ბიომასის ხელმისაწვდომობის გაუმჯობესება

სონიკაცია, როგორც წინასწარი მკურნალობა, გამოიყენება მასობრივი გადაცემის გასააქტიურებლად და სუბსტრატს მიკრობებისთვის უფრო ხელმისაწვდომი. ულტრაბგერითი შერევა ხელს უწყობს სუბსტრატების მასობრივ გადაცემას მიკრობული უჯრედების და პროდუქტებისაგან დაშორებით. მასობრივი გადაცემის ულტრაბგერითი ინტენსიფიკაცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც წინასწარი მკურნალობის, ასევე დუღილის დროს.
მაგალითად, ბრინჯის რქის ულტრაბგერითი პრეპარატი გამოიყენეს ფერმენტული ჰიდროლიზის გასაცემად xylooligosaccharides (XOs) წარმოებისთვის Aspergillus japonicus (var. Japonicus CY6-1) მიერ. სონიკაციით, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ბრინჯის ხალიჩიდან ცელულოზური და xylanolytic ფერმენტების წარმოება. ჰემცელულოზის მოსავლიანობა გაიზარდა 1.4-ჯერ სონიკაციის ქვეშ და წარმოების დრო მნიშვნელოვნად შემცირდა 24 სთ-დან 1,5 სთ-ზე 80ºC- ზე – პროცესის ოპტიმიზაციის შემდგომი პოტენციალით. გამონაბოლქვი ბიომასის გაცილებით ადვილია სოკოვანი კონვერტირება, რათა ფერმენტის აქტივობის სტაბილურობა გაგრძელდეს და CMCase, B- გლუკოციდაზას და xylanase- ის აქტივობა გაიზარდა არაინონცირებული ბრინჯის ჰალთან შედარებით. საბოლოო ფერმენტული პროდუქტები იყო xylotetraose, xylohexaose და უმაღლესი მოლეკულური წონა xylooligosaccharides. Xylohexaose სარგებელი sonicated ბრინჯის hull იყო 80% უმაღლესი.

ულტრაბგერითი ფერმენტაცია – მიკრობების სტიმულირება

უაღრესად კონტროლირებადი და განმეორებადი sonication ხელს უწყობს სხვადასხვა დუღილის პროცესების პროდუქტიულობის გაუმჯობესებას უჯრედების დაზიანების გარეშე. Sonication ინტენსივობის შეიძლება ზუსტად ადაპტირებული კონკრეტული საკანში სახეობა და მისი მოთხოვნები. კონტროლირებადი sonication, უჯრედების ზრდა და მეტაბოლიზმი დადებით გავლენას ახდენს და ცოცხალი უჯრედების მიერ კატალიზირებული კონდიცირება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა, მაგ., ბიფიდობექტერია რძეში.
ზოგიერთი სოკოვანი ორიენტირებული დუღილის პროცესები, sonication წარმატებით გამოიყენება ცვლილებების ზრდის მორფოლოგია და ბულიონი rheology გარეშე გავლენას ახდენს ზრდის სიხშირე და სარგებელი filamentous სოკოების.

ულტრაბგერითი შემდგომი მკურნალობა – ექსტრაქცია

უჯრედული კომპონენტების წარმოება, როგორიცაა მიკრობული ფერმენტები (მაგ. კატალიზა, ამილაზა, პროტეაზა, პექტინაცია, გლუკოზას იზომერაზა, ცელულოზა, ჰემიცილულაცია, ლიპაზა, ლაქტსაცია, სტრეპტოკინაზა) და რეკომბინანტული პროტეინები (მაგ. ინსულინი, ჰეპატიტის B ვაქცინა, ინტერფერონი, გრანულოციტური კოლონია სტიმულირება ფაქტორი, სტრეპტოკინაზა), უჯრედები უნდა იყოს გაჟღენთილი / ჩაიშალა ფერმენტაციის პროცესის შემდეგ სასურველი ცილების გათავისუფლება. გამონაბოლქვით, უჯრედოვანი და ექსტრაკულოზური პოლიცისკარდიდის პროტეინის კომპლექსების მოპოვება ბლანტიანი მილის თერმომედეგობის ბულიდან ხელს უწყობს. მისი გამორჩეული მოპოვებისა და ეფექტურობის გარდა, sonication კარგად არის დამკვიდრებული და საიმედო საკანში lysis და მოპოვების intracellular საკითხზე.
დააწკაპუნეთ აქ წაკითხვის mor შესახებ ულტრაბგერითი ლიზისისა და მოპოვების!

ულტრაბგერითი Bioreactors

Hielscher Ultrasonics არის დიდი ხნის განმავლობაში გამოცდილი ულტრაბგერითი სტიმულირება პროცესებში. ჩვენ გთავაზობთ მრავალფეროვანი ულტრაბგერითი რეაქტორების სხვადასხვა ზომის და გეომეტრიას. გარდა ამისა, ჩვენ გთავაზობთ მორგებულ გადაწყვეტილებებს ინტეგრირებაზე არსებული ბიორეაქტორად. მას შემდეგ, რაც ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორები ძალიან მრავალმხრივი და მოითხოვს მხოლოდ შეზღუდული სივრცე, retrofitting შევიდა არსებული ბიოტექნოლოგიური მცენარეთა შეიძლება განხორციელდეს უპრობლემოდ.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი მიუთითებს საერთო მოწყობილობის რეკომენდაციებზე, რომელიც დამოკიდებულია სურათების მოცულობის ან ნაკადის სიჩქარის მიხედვით. დაწკაპეთ მოწყობილობის ტიპი თითოეული მოწყობილობის შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად.