CHUYÊN ĐỀ: “Nhân giống lan Hồ Điệp bằng phương pháp vi nhân giống Bioreactor”

Đặt vấn đềSự ra đời của nuôi cấy mô - tế bào thực vật đã mang lại nhiều thành tựu to lớntrong công tác nhân giống và giúp tiết kiệm thời gian trong việc chọn tạo các đốitượng thực vật..

Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Sự ra đời của nuôi cấy mô - tế bào thực vật đã mang lại nhiều thành tựu to lớntrong công tác nhân giống và giúp tiết kiệm thời gian trong việc chọn tạo các đốitượng thực vật Nuôi cấy mô - tế bào thực vật có thể áp dụng trên nhiều bộ phậnkhác nhau của thực vật với hệ số nhân cao mà vẫn đảm bảo thế hệ sau đồng nhất

về mặt di truyền

Ngày nay, nuôi cấy mô - tế bào thực vật là một công cụ không thể thiếu trong việcnhân giống các đối tượng hoa kiểng, nhất là đối với các đối tượng có giá trị kinh tếnhưng lại khó nhân giống bằng phương pháp truyền thống

Theo chương trình phát triển sản xuất hoa của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nôngthôn, đến năm 2010, diện tích đất trồng hoa của Việt Nam sẽ đạt 8.000 ha, sảnlượng đạt được là 4,5 tỉ cành và xuất khẩu 1 tỉ cành hoa (Dương Hoa Xô, khôngngày tháng) Để đạt được mục tiêu này thì việc ứng dụng nuôi cấy mô - tế bàothực vật vào công tác nhân giống hoa kiểng cần phải được chú trọng

Hiện nay, song song với sự phát triển vượt bậc của xã hội thì nhu cầu về hoa kiểngcủa con người cũng càng cao Vì thế, ngành sản xuất hoa, cây cảnh ngày càng pháttriển mạnh Trong đó, lan là loại hoa được rất nhiều người yêu thích không chỉ vềmàu sắc, kiểu dáng mà còn mang một nét đẹp rất sang trọng và trang nhã Chính vìvậy, nó đã nhanh chóng trở thành sản phẩm trồng trọt mang lại hiệu quả kinh tếcao không chỉ ở Việt Nam mà còn nhiều nước trên thế giới Trong số các loại lan,

Hồ Điệp (Phalaenopsis) là đối tượng được quan tâm một cách đặc biệt và đang

dần trở thành mặt hàng chiến lược của một số quốc gia như Thái Lan, Đài Loan,Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ… Vì thế, Việt Nam hiện đang thúc đẩy sản xuất

Phalaenopsis trên qui mô công nghiệp để phục vụ nhu cầu trong và ngoài nước Tuy nhiên, do Phalaenopsis là loại lan đơn thân nên gặp nhiều khó khăn trong

công tác nhân giống bằng phương pháp truyền thống Đồng thời, trong tự nhiênkhả năng nảy mầm, sống sót của hạt là rất thấp Chính vì vậy, việc áp dụng công

nghệ nuôi cấy mô - tế bào thực vật đối với Phalaenopsis là cần thiết.

Trên cơ Để khắc phục những khó khăn trong việc trồng Lan, cũng như rút ngắn

thời gian nhân giống lan Hồ Điệp là mục đích của chuyên đề “Nhân giống lan Hồ Điệp bằng phương pháp vi nhân giống Bioreactor”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu.

1.3 Nội dung nghiên cứu.

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về lan Hồ Điệp

2.1.1 Phân loại và nguồn gốc

Chi : Lan Hồ Điệp (Phalaenopsis)

- Hồ Điệp có tên khao học là Phalaenopsis là loài có hoa lớn, bền, đẹp Có tên từchữ grec Phalaina nghĩa là bướm và opsis có nghĩa là sự giống nhau Lan Hồ Điệp

là loài lan có hoa giống bươm bướm phất phơ rất đẹp

- Hồ Điệp được khám phá năm 1750, đầu tiên được ông Rumphius đặt tên làAngraecum album 1753 Linne đổi tên thành Epidendrum 1825 nhà thực vật HàLan định danh lại là Phalaenopsis

- Hồ Điệp phân bố chủ yếu ở: Malay, Indo, Philipin, phía đông Ấn Độ và Úc ỞViệt nam cũng có một số loài vì có hoa nhỏ nên được gọi là tiểu Hồ Điệp(phalaenopsis manni, gibbosa, lobbi, fuscata, cornucervi.) Hồ Điệp có thể mọc ởkhí hậu nhiệt đới và đồi núi cao 2000m nên vừa chịu được khí nóng ẩm vừa chịuđược khí hậu mát

2.1.2 Hình dáng Lan Hồ Điệp.

Hồ Điệp là loài lan đơn thân, mập, ngắn lá to, dày mọc sát vào nhau Đây là giốnggồm các loài có hoa lớn, đẹp Phát hoa mọc từ nách lá, dài, đơn hay phân nhánh,cánh hoa phẳng, trải rộng, hoa nở từng cái, 3 đài to tròn, 2 cánh xòa rộng kín Môicong, dẹp có 2 râu dài Trụ có hình bán nguyệt với 2 phân khối u lên chứa đầyphấn hoa Ngày nên Hồ Điệp được lai tạo với nhiều màu sắc và kích thướt đadạng: trắng, tím, đỏ, vàng, hồng

2.1.3 Điều kiện sinh thái.

2.1.3.1 NHiệt độ và độ ẩm.

- Hồ Điệp là loại hoa của nhiệt đới, nhiệt độ tối thiểu 220C- 250C ban ngày và 180Cvào ban đêm Tuy nhiên Hồ Điệp là loại lan chịu nóng nhiều hơn đa số các loàikhác Cây có thể phát triển tốt ở nơi có nhiệt độ cao 350C vào ban ngày và 250Cvào ban đêm Nhiệt độ lý tưởng để phát triển tốt là 250C -270C Hồ Điệp phát triểnquanh năm hầu như không có mùa nghĩ thuận lợi trổ hoa lúc thời tiết lạnh.( Ở ViệtNam thường nở hoa vào cuối tháng 12 và 1.)

- Hồ Điệp chịu ẩm cao, tối thiểu 60% nhưng không chịu nước Làm gìan che phảiche 70% nắng Ẩm độ này rất phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam

2.1.3.2.Nhu cầu nước tưới.

- Hồ Điệp là cây đơn thân nên không có giả hành để dự trữ dinh dưỡng và nước.Nước thường tập trung ở lá Vì Hồ điệp có lá lớn, diện tích tiếp xúc nhiều nên rất

dễ thoát hơi nước Vào mùa nắng có thể tưới 3 lần/ngày: Sáng, trưa, chiều Chú ýkhi tưới vào buổi trưa phải tưới thật đẩm để tránh nắng sẽ làm sốc cây lan Mùamưa thì tuỳ theo điều kiện thời tiết mà tưới nước cho phù hợp tóm lại Hồ Điệpcần ẩm nhiếu hơn nước

trồng Hồ Điệp ở nơi quá răm mát vì ánh sáng rất cần cho sự sinh trưởng và trổhoa Ánh sáng khuyếch tán vừa phải tất tốt Nếu chiếu sáng được 12h/ngày thì cây

sẽ phát triển tốt hơn Ở châu Âu Hồ Điệp được trồng trong nhà kính có hệ thốnglàm mát, máy điều hòa nhiệt độ và ánh sáng nhân tạo nên Hồ Điệp phát triển rấtđồng đều, xanh tốt Thuận lợi cho việc điều khiển ra hoa đồng loạt

2.1.3.4 Độ thông thoáng.

- Rất cần thiết cho Hồ Điệp, Hồ Điệp hay bị bệnh thối nhũn lá (phõng lá), sự thôngthoáng giúp lá cây mau khô sau khi tưới và bộ rễ không bị úng nước nên hạn chếbệnh rất nhiều Ở nước ta vào mùa mưa Hồ Điệp tăng trưởng mạnh những giọtmưa nặng hạt có thể làm thối đọt Do đó để ngăn ngừa tình trạng trên nên dùngnhững tắm tôn nhựa xanh để che Có một số trường hợp trồng Hồ Điệp trên cao(Sân thượng) có hiệu quả hơn Tuy nhiên gió nhiều và mạnh dễ làm cây mất nướcnhanh nếu ta không cung cấp đủ lá cây sẽ héo rũ, nhăn

2.1.3.5 Dinh dưỡng.

- Hồ Điệp cần dinh dưỡng thường xuyên, quanh năm vì không có mùa nghỉ Khitưới phân không nên tưới với nồng độ cao cà đừng tưới lên đọt, nhất là lúc lá nonmới nhú ra từ đỉnh sinh trưởng Hồ Điệp cần phân bón tưới với nồng độ loãng và

có thể tưới nhiều lần trong tuần Có thể tưới thêm phân hữu cơ như: bánh dầu15ngày/lần, vitamin B1, kích thích ra rễ…

- Cách tưới phân:

+ Cây dưới 12 tháng tuổi dùng phân có công thức 30-10-10, sau đó dùng phânloại 20-20-20 hoặc 18-18-18 cho đến lúc ra hoa Tuy nhiên vào mùa mưa nếu tướiphân 30-10-10 thấy cây yếu mềm quá có thể tăng cường lượng lân và kali bằnngcách xen kẻ phân 20-20-20 hoặc 18-18-18(dù là cây con), để cây được cứng cáp,tăng cường sức đề kháng sâu bệnh

+ Lúc cây trưởng thành (18-24 tháng tuổi) vào thời điểm cuối năm, thời tiết lạnh

có thể kích thích cây ra hoa bằng cách tưới phân 10-30-30 đến khi cây bắt đầu nhúcành hoa rồi ta trở lại tưới phân 20-20-20 cho đến lúc hoa nở và tàn KHông nên

để cành hoa lâu quá trên cây, khi nụ hoa cuối cùng đã nở và có 1,2 hao bắt đầu

héo, thì ta nên cắt cành hoa bỏ đi để dưỡng sức cho cây Khi cắt cành hoa càngsớm thì lá mới ra mau và cây sinh trưởng tốt hơn để lần ra hoa sau sẽ mạnh hơn.

2.1.3.6 Sâu bệnh.

- Đối với phong lan, việc phòng bệnh hết sức quan trọng, vì khi cây đã bị bệnh rấtkhó trị và có thể làm chết cây Ngoài việc chăm sóc lan kỹ lưỡng đều đặn, tướinưới và dinh dưỡng cần phải tưới thêm thuốc trừ nấm bệnh nhằm tăng sức đề đềkháng cho cây Lan Hồ Điệp hay bị con bọ trĩ chích tạo vết thương trên lá từ đó vikhuẩn xâm nhập gây bệnh thối nhũn trên lá Có thể dùng một số loại thuốc đểphòng trị như Malathion, lannat…để phòng trị

2.1.3.7 Chậu, giá thể và cách trồng.

- Cách trồng chung nhất cho các loại Hồ điệp là chậu thật thoáng, có nhiều lỗ cóthể sử dụng chậu đất nung có nhiều lỗ hay chậu nhựa cũng được Chậu phải thậtsạch không có rêu bám trên thành chậu Thông thường các nhà vườn trồng lan với

số lượng lớn (vài ngàn cây) thường dùng than, dớ, xơ dừa, mút… làm giá thể đểtrồng lan Hồ Điệp Có rất nhiều cách trồng lan HĐ tuỳ theo từng vùng Nhưng cóđiểm chung là than, mút nằm dưới đáy chậu, còn xơ dừa hay dớn sẽ nằm trênmiệng chậu cách trồng này giúp cây thóat nước tốt vào mùa mưa, không bị thối rễ

và phát triển tốt Trong thời gian khoảng 2 năm ta thay chậu một lần, nếu cây lớnquá mau có thể thay chậu sớm hơn

2.2 Lịch sử phát triển của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật

- Năm 1902, nhà thông thái Haberlant lần đầu tiên đưa ra ý tưởng cấy mô của sinhvật ra ngoài cơ thể nhưng ông đã dùng tế bào quá chuyên biệt nên không thànhcông

-Năm 1934 White đã thành công trong việc phát hiện ra sự sống vô hạn của việcnuôi cấy tế bào rễ cà chua

-Năm 1964 Ball là người đầu tiên tìm ra mầm rễ từ việc nuôi cấy chồi ngọn Ông

đã thành công trong việc chuyển cây non của cây sen cạn tử môi trường nuôi cấytối thiểu tuy nhiên việc nhân giống cây vẫn chưc hòan chỉnh Sau đó nhiều nhà

dinh dưỡng đã tìm ra những thàng phần dinh dưỡng quan trọng cần thiết cho sựphát triển của các tế bào được nuôi cấy

-Năm 1951 Skoog và Miller đã phát hiện ra các hợp chất có thể điều khiển sự nhânchồi

-Năm 1962 Murashige va Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy đánh dấu mộttiến trong kỹ thuật nuôi cấy mô Môi trường của họ đã được dùng làm cơ sở choviệc nuôi cấy nhiều loại cây và còn sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay

-Năm 1960-1964 Morel cho rằng có thể nhân giống vô tính lan bằng nuôi cấy đỉnhsinh trưởng Từ kết quả đó, lan được xem là cây nuôi cấy mô đầu tiên được thươngmại hóa từ đó đến nay, công nghệ nuôi cấy mô và tê bào thực vật đã được pháttriển với tôc độ nhanh trên nhiều cây khác và được ứng dụng thương mại hóa

2.2.1 Một số phương pháp nhân giống.

+ Phương pháp cơ học sử lý hóa chất: Phương pháp này không tốn chi phí nhiều,thời gian dài, nhưng cũng có một khuyết điểm như: tạo ra số lượng cây con ít, kothể áp dụng khi trồng với qui mô lớn Phương pháp này thường áp dụng khi trồnglan để chơi không thể kinh doanh

+ Phương pháp gieo hạt lan trên môi trường dinh dưỡng: Phương pháp này cũng

không phổ biến nhiều vì khi gieo hạt mặc dù tạo ra được số lượng lớn cây connhưng không đồng nhất, ko thể xác định được màu sắc hình dáng hoa Phươngpháp này thường được các nhà nghiên cứu, lai tạo áp dụng khi muốn lai tạo ragiống mới

+ Phương pháp cấy mô trên môi trường thạch: Hiện nay phương pháp này được

áp ở nhiều nước trên thế giới Ở Việt Nam nuôi cấy mô hoa lan chủ yếu là phươngpháp này Phương pháp này giúp cho ta có thể tạo ra một lượng lớn cây con, đồngnhất… cung ứng nguồn cây giống cho các nhà vườn Tuy nhiên do kỹ thuật nuôicấy ở nước ta cũng chưa đạt hiệu quả tốt nên chất lượng cây con cũng không cao.Thường thì nhập từ các nước ngoài như Thái Lan, Đài Loan…

+ Phương pháp nuôi cấy lỏng: Có sục khí (Bioreactor)

- Hiện nay, hầu hết các hệ thống vi nhân giống được thực hiện trên hệ thống bìnhnuôi cấy khác nhau nhưng đều có điểm là mẫu cấy đều phát triển trên môi trừơngđặc, thiết bị nuôi cấy có kích thướt nhỏ môi trường nuôi cấy không đủ đáp ứng chonhu cầu phát triển lâu dài củ mẫu cấy đồng thời cũng lãng phí môi trường do câykhông hấp thu hết các chất dinh dưỡng ở phần đáy của bình nuôi cấy

- Khi nuôi cấy trong môi trường lỏng mẫu cấy có khả năng tăng trưởng nhanh hơn

so với môi trường Có thể do mẫu cấy tiếp xúc hoàn toàn trong môi trường nên cóthể hấp thu tốt hơn các chất dinh dưỡng từ môi trường

- Ngày nay, hệ thống nuôi cấy Bioreactor với cấu trúc của các bình lên mennhưng cách khấy bằng kim loại được thay bằng các ống silicon sục khí có thể điềukhiển được tốc độ dòng khí vào để hạn chế sự tương tác bất lợi của mẫu cấy, hạnchế sự tổn thương của mẫu Do đó hệ thống Bioreactor được sử dụng rộng rãi vớinhiều mục đích khác nhau: Nuôi cấy chồi và phôi thực vật, chồi thu hải đường, củkhoai tây bi invitro, hoa lily, một số cây thân gỗ và đặc biệt là nuôi cấy thu nhậncác hợp chất có hoạt tính sinh học như: nuôi cấy rễ cây nhân sâm

+ Nuôi cấy quang tự dưỡng: Phương pháp này được gíao sư Kozai và các cộng sự

đẩy mạnh nghiên cứu trong thập niên 90 Vi nhân giống bằng cách này có nhiều

ưu điểm hơn phương pháp truyền thống: Thúc đẩy sự tăng trưởng của cây invitro,rút ngắn thời gian nuôi cấy và làm hạ gía thành Trong vi nhân giống quang tựdưỡng, đường không sử dụng trong môi trường nuôi cấy, không có chất điều hòatăng trưởng thực vật, vitamin, amino acid, ngoại trừ các chất không được đưa vàomôi trường Sở dĩ như vậy vì chúng có thể sử dụng CO2 làm nguồn carbon trongquá trình quang hợp mà không cần đường Nồng độ CO2 và ánh sáng là hai yếu tốquan trọng nhất trong nuôi cấy quang tự dưỡng cùng với cơ quan diệp lục tố

+ Nuôi cấy trong hệ thống ngập chìm tạm thời.

- Nguyên lý hoạt động của hệ thống này khá đơn giản Trong bình kín, chồi câyđược ngập trong dung dịch dinh dưỡng khoảng vài phút, dung dịch này rồi sau dóđược rút cạn đi một cách tự động những chu kỳ ngập rồi khô như vậy được lập đi

lập lại đều đặn mỗi 6h nhờ một chiếc máy bơm không khí đã được lập trình từtrước toàn bộ hệ thống hoạt động khép kín và được khử trùng, tránh được sựngoại nhiễm trong quá trình thao tác Mặc khác vì bơm không khí vào hệ thốngnên ta có thể điều tiết thành phần không khí, tạo nên môi trường tối ưu cho mâmcon Trong một chiếc bình 1lít có thể tạo ra hàng trăm chồi cây lan Hồ Điệp khoẻmạnh sau 3-6 tháng Phương pháp này có nhiều ưu điểm như: tạo ra nguôn mẫu in-vitro dồi dào nhờ hệ số nhân của mẫu cấy rất cao, tạo ra môi trường thoáng khí,cây con khỏe mạnh, tỉ lệ sống cao, gỉam tỉ lệ nhiễm, giảm chi phí nhân công, rútngắn thời gian…

2.2.2 Quy trình nuôi cấy:

Gồm 5 giai đoạn (g/đ)

- G/đ 1: Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy

- G/đ 2: Tạo thể nhân giống invitro.

- G/đ 3: Nhân giống invitro.

- G/đ 4: Tái sinh cây invitro hoàn chỉnh

- G/đ 5: Chuyển cây con invitro ra vườn ươm.

2

4

31

Hình 2: Quy trình nhân giống

2.2.2.1 Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy.

- Mẫu cấy là chồi bên mang đỉnh sinh trưởng, được đặt vào môi trường nuôi cấy.Mẫu được khử trùng bằng cồn 70%, sau đó đem rửa sạch bằng nước cất vô trùng,ngâm vào dd Ca(Cl)2 2% trong 25’ mẫu được rửa lại bằng nước cất vô trùng 4-5lần mẫu được trong đĩa petri cô trùng & cẩn thận tách các chồi non Sau mỗi lầntách cần nhúng mẫu vào cồn 70% trong 1s & rửa bằng nước cất vô trùng Sau đócắt đỉnh sinh trưởng ra khỏi mẫu cấy & và cấy vào môi trường dinh dưỡng (Môitrường MS có bổ sung các chất điều hòa tăng trưởng)

2.2.2 Tạo thể nhân giống và nhân giống inviro.

- Từ 4-8 tuần đỉnh sinh trường được nuôi trong môi trường dinh dưỡng thích hợp

sẽ phát triển có màu xanh lục & tạo ra các khối tròn gọi là thể chồi Tiến hành cắtthể chồi ra thành 4-6 miếng rồi chuyển sang môi trường phát triển chồi Ở đây cácthể chối tiếp tục phát triển thành chồi con nhờ các chất kích thích tạo chồi

2.2.2.3 Tái sinh cây invitro hoàn chỉnh

- Đây là giai đoạn tạo cây con hoàn chỉnh có đầy đủ thân, lá, rễ để chuẩn bị đem

ra vườn ươm Các thể chồi sẽ được đưa sang môi trường tạo rễ ( chứa nhiềuauxin) Điều kiện nuôi cấy gần như giống với môi trường bên ngoài, giúp cây cóthể thích nghi tốt sau khi chuyển ra vườn ươm.Giai đoạn này mất khoảng 4-5tháng để từ thể chồi → cây con

2.2.2.4 Chuyển cây con invitro ra vườn ươm.

- Cây cao khoảng 4-5cm, lá và bộ rễ phát triển đầy đủ thì có thể chuyển ra vườnươm được Cây con được lấy ra khỏi ống nghiệm, rửa sạch agar và đặc trong chậu

có bóng râm, độ ẩm cao, cường độ chiếu sáng thấp để cây có thể thích nghi từ

từ Sau khoảng 2 tuần cây đã quen với điều kiện bên ngoài lúc đó có thể tăngcường độ chiếu sáng và hạ độ ẩm Giai đoạn này cây thường bị chết rất nhiều do

sự khác biệt giữa môi trường nhân tạo và tự nhiên Để hạn chế cần phải giữ ẩm tốtcho cây có thể phun sương nhiều lần hoặc tưới thuốc ra rễ giúp cây mau thích nghihơn

2.3 Hệ thống Bioreactor

2.3.1 Giới thiệu.

Nhân giống trên quy mô lớn thực vật qua

nuôi cấy phôi, mô và tế bào bằng

bioreactor đang có nhiều triển vọng trong

nhân giống cây trồng quy mô công nghiệp

Bioreactor sử dụng trong nuôi cấy mô tế

bào thực vật được cải tiến từ các loại

bioreactor trong nuôi cấy tế bào vi sinh

Bioreactor với hệ thống cung cấp và xả môi trường, hệ thống cấp và thoát khí vôtrùng được thiết kế có khả năng tạo ra một môi trường nuôi cấy vô trùng, kiểmsoát các yếu tố môi trường bên trong như sự lắc, sự thoáng khí, nhiệt độ, oxy hòatan, pH

Nuôi cấy bằng bioreactor là một trong những phương pháp đầy hứa hẹn cho nhângiống với số lượng lớn tế bào, phôi soma hay các đơn vị phát sinh cơ quan (e.g

củ, hành, đốt, củ bi hay cụm chồi), trong đó đã có một số báo cáo về nhân giốngcác loại cây hoa cảnh và cây dược liệu bằng bioreactor

Tuy nhiên, sự mâu thuẫn trong việc tối ưu các loại bioreactor cũng như các thông

số nuôi cấy cũng được nêu lên Nguyên nhân chính là do sự khác nhau về loài, do

đó cần phải quan sát cẩn thận từng trường hợp cụ thể Khi chuẩn bị nuôi cấy trênmột đối tượng nào đó, thông thường bắt đầu với hệ thống bioreactor nhỏ để tối ưuhóa các điều kiện nuôi cấy, sau đó việc nuôi cấy trong các bioreactor (500 – 1000lít) quy mô lớn dễ dàng thực hiện hơn

2.3.2 Định nghĩa:

Một bioreactor là một bình nuôi cấy, thường có thể tích lớn, từ 1→ trên 1000Lđược dùng :

- Thổi khí (sục khí)

- Khuấy trộn để tạo hỗn hợp nước và tế bào

- Điều khiển sự nhiễm bẩn

Hình 3: Máy Bioreactor

- Và thay thế hay loại bỏ chất cặn bã ra khỏi môi trường …….

2.3.3 Phân loại:

Bioreactor có thể dùng nuôi cấy mô tế bào thực vật theo 4 dạng:

(1) Nuôi cấy gián đoạn

(2) Nuôi cấy liên tục

(3) Nuôi cấy theo nhiều bước

(4) Nuôi cấy cố định tế bào

Tất cả các bioreator, trừ số ít thì thông thường được gọi bình nuôi cấy có cánhkhuấy, lúc bình được xem là thiết bị cho việc khuấy

2.3.3.1 Nuôi gián đoạn:

Như vậy trong bioreactors, dịch nuôi cấy và chất cấy sẽ được cho vào chung ngay

từ đầu và tế bào sẽ được phát triển từ đó Không có môi trường thay thế được thêmvào, và khối lượng tế bào tổng thể sẽ được thu tại điểm kết thúc của quá trình nuôicấy Các đặc tính của hệ thống bioreactor như sau:

- Sự xã liên tục dung dịch

- Sự lắng các tế bào thải

- Thay đổi trong chế độ sinh trưởng và

- Sự biến đổi liên tục trong cấu trúc tế bào

Bioreactor lọc có trục quay (Fig 5) có thể được dùng như một bioreactor giánđoạn do sự đóng cửa vào dung dịch và cửa thoát dung dịch/ dung dịch chứa tế bào

Hình 4:

Bioreactor có các cửa:

(1) dùng để thêm môi trường mới vào

(2) không khí đi ra

(3) loại bỏ môi trường đã sử dụng ( trừ những tế bào, chúng được tách ra bởi

bộ lọ quay tròn) xuyên qua trục trung tâm rỗng

(4) cung cấp không khí đến vòi phun

(5) Chuyển dịch tế bào đã qua sử lý

Khi tất cả 5 cửa cùng hoạt động thì bioreactor là dạng hoạt động liên tục Nhưngkhi chỉ cửa (2) và (4) (không khí ra và vào, tách biệt) được mở [ nhữnng cửa cònlại, nghĩa là cửa (1),(3),(5) bị đóng], bioreaction đi đến dạng hoạt động theo giánđoạn

2.3.3.2 Bioreactors dạng liên tục:

Trong Bioreactor dạng này, những dòng dung dịch được liên tục vào và ra trongsuốt nguyên quá trình Một bioreactor lọc ly tâm là một ví dụ tốt nhất vềbioreactor liên tục, nó có đặc điểm chính sau:

1 Trục trung tâm của bộ bioreactor là một lọc ly tâm cho phép loại bỏ môitrường đã sử dụng không có tế bào, nó xuyên qua trục

2 Hai bản nam châm tại trục trung tâm giúp cho sự khuấy được liên tục; bộlọc ly tâm cũng tham gia khuấy cho dịch nuôi cấy

3 Sự nuôi cấy được làm thông khí bởi một vòi phun nó cho phép các tốc độthông thoáng trên phạm vi rộng

4 Một cửa được cung cấp để thêm môi trường mới vào

5 Trong khi, cửa khác dùng để chuyển dịch nuôi cấy (thường là dịch tế bào)

là cần thiết

Bioreactor dạng này cung cấp hệ thống có tính đa năng cao để điều khiển mức độbiến đổi dung dịch và khối lượng riêng tế bào; những sự biến đổi này có thể do 2đường để dung dịch thoát ra trong khi chỉ có một trong chúng cho tế bào đi qua.Một bioreactor dòng liên tục được dùng cho sự phát triển của tế bào tại một khốilượng riêng đặc biệt của tế bào trong hoạt động phát triển của phase