Thiết kế và nghiên cứu hệ thông bioreactor

Thiết kế và nghiên cứu hệ thông bioreactor cho cây dứa cayenne

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** NGUYỄN BẰNG PHI THIẾT KẾ VÀ NGHIÊN CƢ́U HỆ THỐNG BIOREACTOR CHO CÂY DƢ́A CAYENNE Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học  -2006- 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** THIẾT KẾ VÀ NGHIÊN CƢ́U HỆ THỐNG BIOREACTOR CHO CÂY DƢ́A CAYENNE Luận văn kỹ sƣ Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực hiện TRẦN THỊ DUNG NGUYỄN BẰNG PHI NGUYỄN VĂN HÙNG  -2006- 3 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY, HCMC DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY ************ DESIGN AND RESEARCH BIOREACTOR SYSTEM FOR CAYENNE PINEAPPLE Graduation thesis Major: Biotechnology Professor Student TRAN THI DUNG NGUYỄN BẰNG PHI NGUYỄN VĂN HÙNG Ho Chi Minh City -2006- 4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP OR  NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC NIÊN KHÓA: 2002 – 2006 SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN BẰNG PHI Thành phố Hồ Chí Minh 2006 5 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC OR  GVHD: TS. TRẦN THỊ DUNG SVTH: NGUYỄN BẰNG PHI TS. NGUYỄN VĂN HÙNG MSSV: 02126078  2006 6  Để hoàn tất cuốn luận văn này tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giảng dạy, góp ý, giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè và gia đình. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - --  - -  -  --  -Trung  - T -28 Tháng 08 năm 2006 Nguyễn Bằng Phi 7 TÓM TẮT  h Nng Lm Tp. H Ch Minh. Th 08/2006. CAYENNE                -           in vitro.     -    T           :     : T           Temporary immersion bioreactor)   + +                 8 +Bioreacto. +B   9 MỤC LỤC Trang  . 7  11  . 12  13 Phần 1 : Giới thiệu 1.1.  14 1.2. - . 15 1.3.  15 Phần 2 : Tổng quan tài liệu  16  17  . 18  . 20  . 22 y invitro 25  28  34  38  . 40  . 44  44 Phần 3 : Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu 3.1.  45  45  . 45  . 45 3.4.1  . 45 10  . 48 3. 50 Phần 4 : Kết quả và thảo luận 4.1 (TIB) . 51  . 51 4.1.2  51  . 53    . 53 4.2.2  :   . 55 Phần 5 : Kết luận và đề nghị  60  . 60  61  . 63 [...]... cảm cao (Paek và Debasis, 2003) Bioreactor sục khí dạng đơn giản và bioreactor sủi bọt khí dạng hình cột (Simple aeration bioreactor and bubble column bioreactor) Cũng giống như bioreactor air-lift, bioreactor sủi bọt hình cột cũng tạo ra ít sự cọ sát Điểm khác biệt chủ yếu giữa bioreactor air-lift và bioreactor sủi bọt hình cột là hệ thống tuần hoàn và chế độ thủy động lực học Loại bioreactor này... vậy, đề tài : “ THIẾT KẾ VÀ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BIOREACTOR CHO CÂY DỨA CAYENNE” được tiến hành tại Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học Đại Học Nông Lâm Tp.HCM 1.2 Mục đích - Yêu cầu Mục đích Xác định được cấu trúc, cách vận hành và mô hình của hệ thống bioreactor ngâm chìm định kỳ trong môi trường lỏng (temporary immersion bioreactor (TIB)) cho cây dứa So sánh hiệu quả nhân chồi giữa 2 kiểu bioreactor : ngâm... 210C (Lano và csv, 1995) Ngoài ra, để mô cấy phát triển tốt thì môi trường nuôi cấy phải thông thoáng và có nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ trong phòng nuôi cấy thường được giữ ở 25-28oC (Nguyễn Văn Uyển, 1993) 2.7.Tổng quan về bioreactor Hệ thống bioreactor được thiết kế vớí mục đích cải thiện và nâng cao hiệu quả cũng như năng suất của quá trình vi nhân giống Mô hình bioreactor được thiết kế theo dạng... nhân sinh khối bằng cách sử dụng bioreactor màng lọc xoay (Honda et al., 2001) Bioreactor có khuấy và không khuấy bằng nén khí (Pneumatically agitated and non-agitated bioreactor) Đây là kiểu bioreactor đơn giản, được thiết kế với một bộ phận sủi bọt khí ở phía dưới đáy bình, nó có nhiệm vụ là khuấy trộn môi trường và cung cấp oxygen (đối với bioreactor sục khí đơn giản, bioreactor tạo bọt dạng hình cột)... nhân chồi của cây dứa Cayenne trong bình bioreactor TIB 54 12 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1- Cấu trúc bioreactor 26 Hình 3.1- Sơ đồ lắp ráp hệ thống bioreactor sục khí hình cầu kiểu Hàn Quốc 42 Hình 3.2-Sơ đồ lắp ráp hệ thống bioreactor ngâm chìm định kỳ 43 Hình 4.1 -Bioreactor sục khí 47 Hình 4.2- Sơ đồ mạch điện thiết kế cho TIB tự động 47 Hình 4.3-Hộp điều... thế ngọn, sự ngủ của chồi biến mất và kết quả là tạo được nhiều chồi hơn Khó khăn của nuôi cấy bằng bioreactor Mặc dù phương pháp nuôi cấy lỏng lắc và bioreactor đã tỏ ra vượt trội hơn so với các phương pháp nuôi cấy trên môi trường bán rắn nhưng bên cạnh đó nó vẫn còn có những hạn chế nhất định Chẳng hạn như (Ziv, 2000): - Tuỳ vào từng đối tượng mà thiết kế một kiểu bioreactor thích hợp, khó áp dụng... bioreactor khuấy, bioreactor ngâm chìm định kỳ Trong đó, bioreactor ngâm chìm định kỳ trong môi trường lỏng đem lại hiệu quả cao hơn phương pháp nhân giống thông thường trên 15 môi trường thạch và phương pháp nuôi cấy trong dịch lỏng có khuấy và sục khí liên tục, đồng thời cây con khi ra vườn cũng tốt hơn so với cây con nuôi ở môi trường thạch Hiện nay ở Việt Nam những nghiên cứu về bioreactor còn rất... khối, nghiên cứu dinh dưỡng và sinh hóa trong môi trường lỏng thì tỏ ra hiệu quả(Gamborg, 1966; Gamborg, et al, 1968; Gamborg and Shyluk, 1970) Việc sử dụng bioreactor cho nhân giống thực vật được thực hiện đầu tiên vào năm 1981 do Takayama thực hiện trên đối tượng cây Begonia (Takayama và Miasawa,1981) Hệ thống này còn được ứng dụng có hiệu quả trên nhiều loại thực vật khác(Takayama,1991) Sử dụng một bioreactor. .. ngâm chìm định kỳ và sục khí Xác định thời gian ngâm chìm định kỳ trong TIB thích hợp để cho hiệu quả nhân chồi cây dứa tốt nhất Yêu cầu Nắm được cấu trúc và cách vận hành hệ thống bioreactor ngâm chìm định kỳ trong môi trường lỏng(TIB) Đánh giá hiệu quả nhân chồi của hệ thống bioreactor ngâm chìm định kỳ(TIB) 1.3 Giới hạn đề tài : - Do giới hạn về thời gian và điều kiện trang thiết bị thí nghiệm... với nuôi cấy huyền phù tế bào thực vật có mật độ cao và nuôi cấy tạo phôi soma (Archambault et al., 1994) Nói chung thì bioreactor dạng này thường được sử dụng trong nuôi cấy tạo phôi Nhưng hiện nay vẫn còn quá ít các nghiên cứu tiến hành so sánh hiệu quả giữa các kiểu bioreactor khác nhau  Bioreactor hình trống quay (Rotating drum bioreactor) Kiểu bioreactor này gồm có một bình chứa có dạng hình trống . GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** THIẾT KẾ VÀ NGHIÊN CƢ́U HỆ THỐNG BIOREACTOR. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ***000*** NGUYỄN BẰNG PHI THIẾT KẾ VÀ NGHIÊN CƢ́U