BOKU - Universität für Bodenkultur Wien - Forschungsinformationssystem
Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Paul Stefan Krautwaschl
(2019):
Bioreactor Cultivation of a Hairy Root Culture, the Assessment of its Influencing Factors and its Impact on the Scalability.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 68.
UB BOKU
obvsg
- Abstract:
- Durch deren charakteristische Wachstumsmorphologie können Haarwurzel‐Kulturen nicht in jedem beliebigen Bioreaktorsystem kultiviert werden. Zu hoher Scherstress führt zu Gewebeschäden und zu hohe Dichte an Wurzelmasse zu Limitierungen im Nährstoffeintrag und der Sauerstoffaufnahme, um nur einige Besonderheiten zu nennen. Bei der Kultivierung in einem Bioreaktor müssen sie aus technischen Gründen und aus Gründen der Handhabung vor der Inokulierung geschnitten werden. Ausgehend von speziell gefertigten 3 L‐Blasensäulen‐Bioreaktoren wurden mehrere Einbauentwürfe zur Anzucht einer Karottenwurzelkultur (Daucus carota) entworfen und erprobt und nach Kriterien wie, verfügbare Fläche zur Anhaftung, horizontaler oder vertikaler Einbau der Flächen, Begasung, verfügbares Kultivierungsvolumen, Biomasse pro Fläche, Biomasseverteilung und Biomasseausbeute, beurteilt. Parallel zu den Kultivierungen in den Bioreaktoren wurden Experimente zum Wachstumsverhalten und zur Anzucht der Biomasse in Schüttelkolben getätigt. Es wurden Vorversuche zum Strömungsverhalten im Bioreaktor durchgeführt und Versuche zur automatischen Zerkleinerung der Wurzelkultur, geprüft auf Energieeintrag, Länge und Größenverteilung der Wurzelfragmente als Auswahlkriterien, vorgenommen. Mit der Entwicklung des entgültigen Einbauentwurfes, einem Airliftreaktorsystem mit horizontalen Einlegeblechen und Biomasse‐Verteilungsvorrichtung, konnte eine Verbesserung der Biomasseverteilung über das Kulturvolumen und eine Erhöhung der Ausbeute erzielt werden. Weiterhin wurden durch die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und der Mischzeit im Bioreaktor Variablen zur Skalierung des Prozesses festgelegt und ein spezifisches Zerkleinerungsschema für die Behandlung von Haarwurzelkulturen erstellt.
- Beurteilende(r):
- 1.Mitwirkender: Laimer Margit