台(tái)式空(kōng)氣浴(yù)搖床(chuáng)的振幅和(hé)轉速(sù)都(dū)會影響(xiǎng)培養基中的氧(yǎng)氣(qì)傳(chuán)遞(dì)效率(shuài)OTR。氧氣(qì)傳(chuán)遞效(xiào)率是(shì)指氧(yǎng)氣(qì)從大(dà)氣(qì)中傳入到液體(tǐ)中(zhōng)的(dí)效率。OTR數值越高,氧(yǎng)傳(chuán)遞效(xiào)率越(yuè)高(gāo)。混合效果越(yuè)好,氧傳遞(dì)速(sù)率(OTR)就越好。當然很多(duō)科研(yán)人(rén)員也(yě)會(huì)用溶(róng)氧量這個數(shù)據(jù)來解釋(shì)。一(yī)般來(lái)說(shuō),振幅大,轉速快,OTR和(hé)溶氧效率(shuài)都會(huì)高(gāo)。轉速(sù)振幅的高低對(duì)於耗氧量(liáng)大的菌,受溶氧影響大的菌株(zhū)影(yǐng)響(xiǎng)十分明(míng)顯。像(xiàng)做(zuò)檸檬酸發酵等需氧量(liáng)大時(shí)實驗(yàn),轉速(sù)過(guò)低(dī)會(huì)導(dǎo)致(zhì)活菌數目大大減(jiǎn)少的(dí)。還是(shì)在《毒力菌株(zhū)發酵(jiào)時間(jiān)的優(yōu)化(huà)實驗(yàn)》中對恒(héng)溫(wēn)搖床(chuáng)轉速設置4個(gè)梯(tī)度來研宄對菌株B.HLJ-37的影響(xiǎng),分(fēn)別在(zài)轉速為0,100,200,250r/min時,進行單因素對發酵的影(yǐng)響試(shì)驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示:細(xì)胞(bāo)搖床轉(zhuǎn)速(sù)對(duì)發酵產(chǎn)生的活芽(yá)孢(bāo)數(shù)以及活菌數也有(yǒu)著(zhuó)十分(fēn)顯著的(dí)影響。發酵結束後,測定細胞(bāo)搖床(chuáng)轉速為(wéi)200r/min時(shí),菌液(yè)中(zhōng)活(huó)芽孢數已(yǐ)經(jīng)達到(dào)9.;05X108CFU/mL,而(ér)細胞搖床轉(zhuǎn)速為0,100,250r/min的(dí)菌液中(zhōng)活(huó)芽孢數僅(jǐn)為9.31X107,3.37X108,6.32Xl08CTU/mL。測(cè)定細(xì)胞(bāo)搖(yáo)床轉(zhuǎn)速為(wéi)200r/min時(shí),菌(jūn)液中(zhōng)活菌數(shù)已(yǐ)經(jīng)達(dá)到3.01X109CFU/mL,而(ér)搖(yáo)床(chuáng)轉速為(wéi)0,100,250r/min的(dí)菌(jūn)液中(zhōng)活菌(jūn)數僅(jǐn)為1.63X108,2.33X109,2.17X109CFU/mL。所以(yǐ),可以得出搖(yáo)床(chuáng)轉影(yǐng)響菌(jūn)體生(shēng)長(cháng),導(dǎo)致(zhì)芽孢數(shù)和晶(jīng)體蛋(dàn)白產量下降,致(zhì)使菌株毒(dú)力(lì)降低(dī)。
振(zhèn)幅的影響
振(zhèn)幅(fú)是指搖(yáo)床(chuáng)托盤(pán)在做(zuò)圓周(zhōu)運動時的直徑(jìng),也稱為振(zhèn)蕩直(zhí)徑(jìng)或軌道直(zhí)徑。根據上海博(bó)奧(ào)思(sī)生(shēng)物技術有(yǒu)限公(gōng)司提供(gōng)的(dí)資料,振(zhèn)幅的選(xuǎn)擇(zé)與(yǔ)氧氣傳遞效(xiào)率(OTR)密切相關(guān)。OTR是指氧(yǎng)氣(qì)從(cóng)大氣(qì)中傳(chuán)入到液體中的(dí)效率(shuài),振幅越大,混合效果(guǒ)越好(hǎo),從而提(tí)高OTR。例(lì)如,Infors提供的(dí)搖床振(zhèn)幅有3mm,25mm和50mm三種(zhǒng)規格,其中25mm振幅可作(zuò)為(wéi)多功能(néng)振幅(fú)應用於培養,是多數搖床(chuáng)的標準(zhǔn)配置。
在細菌,酵母和(hé)真菌(jūn)培養(yǎng)中,由於(yú)搖瓶中(zhōng)的(dí)氧氣(qì)傳遞效(xiào)率遠低於生(shēng)物(wù)反(fǎn)應器,因(yīn)此(cǐ)選(xuǎn)擇合(hé)適(shì)的振幅對(duì)氧傳(chuán)遞尤為(wéi)重要。對於錐形(xíng)培養瓶(píng)的大小(xiǎo),建(jiàn)議(yì)25mm振(zhèn)幅應用(yòng)於25毫升到2升(shēng)的培養瓶,而50mm振(zhèn)幅適(shì)用(yòng)於(yú)2升至5升的培養(yǎng)瓶。
轉速的影(yǐng)響
轉速(sù),以(yǐ)每(měi)分鐘轉(zhuǎn)數(rpm)計量,與振(zhèn)幅(fú)共同影響(xiǎng)氧(yǎng)傳遞速率(shuài)。在細(xì)胞培(péi)養中(zhōng),雖然哺(bǔ)乳動物(wù)細胞(bāo)對(duì)氧氣的需(xū)求相(xiāng)對(duì)較低(dī),但在使用直(zhí)徑較大的燒(shāo)瓶時,可(kě)以使(shǐ)用(yòng)50毫(háo)米(mǐ)振幅。此外,轉速的調(tiáo)整(zhěng)需要(yào)考慮(lǜ)培養(yǎng)物(wù)對剪(jiǎn)切(qiē)力的(dí)敏(mǐn)感(gǎn)性(xìng),高(gāo)轉速可(kě)能(néng)導致對(duì)剪(jiǎn)切(qiē)力敏(mǐn)感(gǎn)的(dí)培(péi)養(yǎng)物死亡(wáng)。
振(zhèn)幅(fú)與(yǔ)轉(zhuǎn)速的關(guān)聯
振幅(fú)和轉速之間(jiān)存(cún)在綫性和平方關係(xì)。例如(rú),從(cóng)25mm振(zhèn)幅增加到50mm振幅(fú)(轉速相(xiāng)同(tóng)),離(lí)心(xīn)力增加2倍(bèi);而轉(zhuǎn)速(sù)提(tí)高(gāo)2倍(振(zhèn)幅相同(tóng))時(shí),離心力增(zēng)加(jiā)4倍。這(zhè)種關係對於(yú)實現氧傳(chuán)遞和混合(hé)效果至關重(zhòng)要(yào)。
