【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物技术和天然产物领域,具体涉及一种临界相生物反应器,还提供一种临界相生物反应方法,适用于珍稀濒危药用植物个体或组织或微生物高效培养与代谢产物连续提取。
技术介绍
天然产物是食品医药领域永恒的热点。培养植物个体获得人类需要的次生代谢产物,以此作为食品或医药原料,是现代食品医药的唯一健康发展方向。由于自然资源的有限性,很多具有重要利用价值的药用植物资源由于人类过度开发利用,其自然资源已经濒临枯竭。于是,采用人工种植的方法大量生产植物个体以提取人类需要的化学成分是目前天然产物资源的发展方向。但是随着土地日益紧张、土壤和空气污染日益加重,可耕种土地越来越少,人工种植日益受到限制。在此趋势下,工厂化农业应运而生,除了用于生产粮食和蔬菜之外,采用工厂化农业生产一些珍稀濒危药用植物也成为趋势,但是仍旧摆脱不了“靠增加生物量来提高目的成分产量”这一传统瓶颈。如何把植物体或者植物器官变成一个可无数次循环的生物反应器不断生产次生代谢产物,是一个重大的科学问题。此科学问题的解决,可以使天然产物资源生产摆脱“靠增加生物量来提高目的成分产量”这一传统瓶颈,把天然产物应用推到一个全新的阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述问题,提供一种临界相生物反应器,还提供一种临界相生物反应方法,采用气液临界相环境,再施加以特定波长LED光源、节律性声场和磁负离子调节植物体或器官的生长代谢,使植物细胞和组织处于完全不同于陆生环境和水生环境的组织结构状态,其生长停滞于某一阶段,并不断向细胞外分泌次生代谢产物,这些次生代谢产物被雾滴不断洗脱下来,以解除反馈抑制, ...
【技术保护点】
一种临界相生物反应器,包括收集罐(17),其特征在于,还包括气雾培养室(6),气雾培养室(6)的底部与收集漏斗(9)连通,收集漏斗(9)与收集罐(17)底部连通,收集罐(17)顶部设置有抽气口(11),气雾培养室(6)的底部设置有筛板(12),还包括用于照射气雾培养室(6)内部的LED灯(5),气雾培养室(6)的顶部设置有声场发生器(19),气雾培养室(6)的顶部还依次连通有强磁管(4)、超声雾化器(3)、负离子发生器(2)和活性炭空气过滤柱(1)。
【技术特征摘要】
1.一种临界相生物反应器,包括收集罐(17),其特征在于,还包括气雾培养室(6),气雾培养室(6)的底部与收集漏斗(9)连通,收集漏斗(9)与收集罐(17)底部连通,收集罐(17)顶部设置有抽气口(11),气雾培养室(6)的底部设置有筛板(12),还包括用于照射气雾培养室(6)内部的LED灯(5),气雾培养室(6)的顶部设置有声场发生器(19),气雾培养室(6)的顶部还依次连通有强磁管(4)、超声雾化器(3)、负离子发生器(2)和活性炭空气过滤柱(1)。2.根据权利要求1所述的一种临界相生物反应器,其特征在于,所述的收集漏斗(9)的漏嘴设置有阀门(15)。3.根据权利要求2所述的一种临界相生物反应器,其特征在于,所述的气雾培养室(6)的中部设置有若干层筛板(12),各个筛板(12)上按照预定间隔设置有糙面固定化珠子(18)。4.根据权利要求3所述的一种临界相生物反应器,其特征在于,所述的气雾培养室(6)的顶部设置有喷雾头(3-1)。5.利用权利要求1~2所述任意一种反应器进行临界相生物反应方法,其特征在于,包括以下步骤:配制好MS培养液,然后注入到超声雾化器(3)中,将洗干净的石斛幼苗(7)放进气雾培养室(6)的筛板(12)上;然后开机对抽气口(11)进行抽气:在抽气口(11)的负压作用下,空气经过活性炭空气过滤柱(1)过滤后经过负离子发生器(2),加电子后与超声雾化器(3)的营养雾一起通过强磁管(4),雾滴的水分子被磁化并带上负电荷,然后一起进入气雾培养室(6),LED灯(5)中680纳米的光始终开启,LED灯(5)中420纳米的光按照每隔5小时开启10分钟的方式开启,待石斛的叶片全部死亡,石斛的根长满筛板(12)时,LED灯(5)中680纳米和420纳米的光同时开启,整个培养过程中开启声场发生器(19),培养期间,每天检测收集罐(17)内的洗脱液(14),当洗脱液(14)里面检测出生物碱时,往洗脱液(14)中加入乙酸乙酯(16),培养完毕后,取出乙酸乙酯(16),浓缩回收得到石斛总碱。6.根据权利要求5所述的一种临界相生物反应方法,其特征在于,所述的强磁管(4)内表面磁场强度为2000-6000mT。7.据权利要求6所述的一种临界相生物反应方法,其特征在于,所述的声场发生器(19)的节律性声场参数为:频率80-90Hz,功率50-100W,声场发射方式为:强—弱交替反复循环,强声场功率为100W,时间为0.1~1秒;弱声场功率为50W,时间为0.1~1秒。8.根据权利要求7所述的一种临界相生物反应方法,其特征在于,往洗脱液(14)中加入乙酸乙酯(16)时,乙酸乙酯:洗脱液的质量比为1:10~20 。9.利用权利要求3所述反应器进行临界相生物反应方法,其特征在于,包括以下步骤: 将洗干净的糙面固定化珠子(18)紧密排列在气雾培养室(6)的筛板(12)上,首先全程通入臭氧气体对气雾培养室(6)及各个连通管道灭菌后,再关紧阀门(15),配制好培养北虫草的MS培养液,无菌过滤后注入到超声雾化器(3)和气雾培养室(6)中,在气雾培养室(6)中北虫草的MS营养液淹没糙面固定化珠子(18), 然后接种北虫草菌种,开始发酵,发酵温度控制在18-20摄氏度,LED灯(5)的波长控制在620-68...
【专利技术属性】
技术研发人员:董静洲,郭秋菊,王瑛,艾训儒,郑小江,姚兰,邓仕明,
申请(专利权)人:湖北民族学院,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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