[发明专利]生产微生物纤维素体的生物反应器及方法

说明书

技术领域

本发明关于一种用于生产微生物纤维素体的生物反应器及方法，尤其有关一种可同时生产管状微生物纤维素体及片状微生物纤维素体的生物反应器及方法。

背景技术

某些细菌尤其是醋菌属(Acetobacter)可以被培养以生产细菌纤维素。在氧气及糖的存在下醋菌属(Acetobacter)细胞间(extracellularly)地合成纤维素，其以纤维形式附着在细胞上。培养于静止的培养液中的细胞所生产的纤维互相交缠而形成一亲水性网状物，称之为膜(pellicle)。膜(pellicle)形成在静止及未受打扰的培养液的空气/培养液体的接口。微生物纤维素膜在除去细胞后具有多种用途例如伤口敷料、造纸、化妆保养品及音响振动膜等。

传统上利用静置培养的方式来进行细菌纤维素膜的生产，但是静置培养需要耗费大量的人力和时间成本。美国专利US 6,071,727揭示一种转盘生物反应器以用于生产一种膜状微生物纤维素(Pellicularmicrobial cellulose)，该反应器包含一容器，其底部盛装有一微生物培养液态媒体；一转轴；被安装于该转轴的多片平行的圆盘，其中每一圆盘的一外缘部份被浸于该液态媒体的水平面下，及该圆盘具有合适的网目以允许微生物附着于其上并生产细胞间(extracellular)微生物纤维素；及一连结于该转轴以驱动该多片圆盘的旋转装置，于是当该旋转装置被激活时，该圆盘的外缘部份被轮流地浸于该液态媒体的水平面下。

在某些特殊用途例如人造血管，管状微生物纤维素膜被生产。WO2007/093445A1揭示一种中空模具，包括两根玻璃半管(half-tubes)；一玻璃圆柱；及两O形环，其中该两根玻璃半管间隔着该两O形环将该玻璃圆柱夹住以在它们中间形成一环形空间，且在该两根玻璃半管之间形成一上狭缝及一下狭缝，该上狭缝、下狭缝及环形空间彼此流体相通。该下狭缝被接触生长于一微生物培养液态媒体的水平面上的微生物纤维素膜，于是该微生物纤维素膜从该下狭缝开始生长并进入该环形空间直到该上狭缝，于是形成一管状微生物纤维素膜。WO 2007/093445A1的实施例1显示微生物培养液态媒体的水平面上的微生物纤维素膜的成长需要7天，另需要2-3星期才能生成管状微生物纤维素膜(内径3mm，外径4.5mm)。

美国专利US 5,246,854揭示一种附着生长生物反应器，包括一水平安装的坚固圆柱体，其具有一足够粗糙的外表面以允许纤维性菌(filamentous fungi)附着于其上并生长，该圆柱体可绕其一长轴心旋转；一位于该圆柱体下方的槽，其含有一培养媒体并且该圆柱体的至少一部份被浸于其中；一水平安装并且平行于该圆柱体的刮刀，该刮刀可被带接触该圆柱体以刮除该圆柱体表面上的物质；及连接于该圆柱体以驱动其旋转的旋转装置。此生物反应器可连续地生产纤维性菌，但其圆柱体不适于生产管状微生物纤维素膜。

以上所介绍的专利内容将由参考方式被并入本案说明书。

虽然以上所介绍的专利中已有方法及模具用于生产管状微生物纤维素膜，但其生产效率及所使用的模具都可以被进一步改善。尤其，当管状微生物纤维素膜的尺寸越大时，例如应用作为食物肠衣(特别是素食肠衣，因为微生物纤维素亦属于素食的一种)，已知方法的生产效率及模具均不能满足业界的需求。

发明内容

本发明的一主要目的在于提供一种新颖的模具以生产管状微生物纤维素膜。

本发明的另一目的在于提供一种管状微生物纤维素膜的生产方法。

本发明的另一目的在于提供一种同时生产不同管径大小的管状微生物纤维素膜的模具。

本发明的另一目的在于提供一种同时生产不同管径大小的管状微生物纤维素膜的方法。

本发明的又一目的在于提供一种同时生产管状微生物纤维素膜及片状微生物纤维素膜的方法。

本发明的生产微生物纤维素体的生物反应器，该微生物纤维素体包含管状微生物纤维素体，该反应器包含：

一容器，其用于盛装一微生物培养液态媒体；及

一水平模具组，其具有彼此间隔地套合的或分开的多根中空管，该水平模具组被水平旋转地安装在该容器，使得该多根中空管的每一根的每一部份轮流的浸入于被盛装于该容器内的液态媒体及曝露于该液态媒体的水平面上。

所述的多根中空管的每一根具有一粗糙的外表面及一光滑的内表面；优选该多根中空管为2-5根的圆形管。

所述的粗糙的外表面具有一规则的纹路(texture)。