Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Bioreaktor

Bioreaktor, Fermenter, ein Apparat zur reproduzierbaren und kontrollierten Durchführung von Stoffumwandlungen mit Mikroorganismen (Bakterien, Hefen, Pilze, Algen), pflanzlichen und tierischen Zellen sowie deren Enzymen. Die Konstruktion und Betriebsweise des B. muß gewährleisten, daß neben optimalen Kulturbedingungen (Temperatur, pH-Wert, Nährstoffkonzentration u. a.) eine Quantifizierung der ablaufenden Prozesse und gegebenenfalls eine Maßstabsübertragung möglich ist. An den B. werden zahlreiche Anforderungen gestellt: homogene Durchmischung aller Reaktanden im B., gute Sauerstoffeintragungsraten, Wärmeabführung, Vermeidung von Schaumbildung und von mechanischen Schädigungen des Biokatalysators, Meßbarkeit der Prozeßparameter und Schlüsselkomponenten, Steuerbarkeit des Prozesses u. a. Hinsichtlich der letztgenannten Aspekte unterscheidet man zwischen physikalischen (Temperatur, Druck, Viskosität, Trübung als Maß für die Biomasse/Wachstum u. a.), chemischen (insbesondere pH-Wert, pO2, pCO2, Konzentration von Substraten und Produkten) biologischen bzw. biochemischen (z. B. Biomasse, NADH-, DNA-, RNA- und Proteingehalt) Parametern, die "on-line" (direkt im B., u. a. Erfordernis sterilisierbarer Meßfühler) oder "off-line" (Probenentnahme mit nachfolgender Messung) bestimmt werden können.

Für die Kultivierung genetisch rekombinanter Organismen ergeben sich aus gesetzlichen Vorschriften (Gentechnik-Gesetz) besondere konstruktive Maßnahmen. Die B. können nach der Art des Energieeintrages (z. B. Rührreaktor, Tauchstrahlreaktor, Blasensäule) oder nach den Phasenverhältnissen eingeteilt werden (homogene und heterogene B.). Die Reaktorgrößen liegen beim Laborfermenter bis zu einigen Litern, im Pilotmaßstab bis zu einigen m3 und bei der Gewinnung von Einzellerprotein sowie zur Abwasserreinigung zwischen 1000 und 10000 m3.

Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Partnerinhalte