فرمول شیمیایی آنتی فوم

ویژگی ها آنتی فوم

1. اثر بخشی و کارایی مناسب
2. فرایت کمتر
3. پایداری شیمیایی
4. غیر سمی بودن و سازگاری با محیط زیست
5. فلش پوینت بالا
6. محدوده دمایی گسترده
7. اکسیداسیون با مقاومت بالا
8. پایداری در فشارهای بالا، چاه های عمیق، حفاری و چاه های زیر زمینی
9. فشار بخار کم
10. دارای قدرت دی الکتریک بالا

کاربر آنتی فوم های پایه سیلیکونی

• فرایند های تولید مواد دارویی و غذایی
• صنایع پتروشیمی
• سموم و مواد شیمیایی دفع آفات کشاورزی
• مواد شوینده و پاک کننده
• صنعت نساجی و چرم
• صنایع تولید رنگ و مواد پوشش دهنده
• تولید کاغذ
• واحدهای تصفیه پساب

انواع آنتی فوم

• ضد کف الکلی
• ضد کف سیلیکونی
• ضد کف غیر سیلیکونی

مشخصات فنی آنتی فوم

کاربرد ضد کف

• فرآوری مواد غذایی
• تولید مواد شیمیایی
• تخمیر، نساجی
• تولید چسب
• جوهر چاپ
• رنگ
• پوشش و رزین
• مدیریت فاضلاب
• مناسب برای چاه‌های عمیق
• حفاری و محیط‌های زیرزمینی
• روان کننده عالی برای اورینگ
• مناسب برای تولید گسکت
• روانکاری عالی
• تهیه گل حفاری
• تقطیر نفت خام
• مراحل تولید آسفالت
• تهیه و ساخت رنگ
• تولید روغن
• خطوط تولید کاشی و سرامیک
• تصفیه آب و فاضلاب
• صنایع نساجی
• چاپ جوهر
• تولید ضد یخ
• صنایع چوب و کاغذ سازی
• ساخت چسب
• الکل سازی
• تهیه لوازم بهداشتی
• ساخت ضدعفونی کننده مواد غذایی و دارویی

افزودن ضد کف به تکان دادن فرهنگ های فلاسک نوترکیب Pichia pastoris عملکرد را افزایش می دهد

سارا ج روتلج ، کریستوفر جی هویت ، ناگمانی بورا و رزلین ام بیل
کارخانه های سلولهای میکروبی جلد 10 ، شماره مقاله: 17 (2011) به این مقاله استناد کنید

خلاصه زمینه

Pichia pastoris یک میزبان پرکاربرد برای تولید پروتئین نوترکیب است. غربالگری اولیه برای هر دو کلون مناسب و شرایط کشت مطلوب معمولاً در صفحات چند چاه انجام می شود. این امر با افزایش مقیاس یا تکان دادن فلاسک ها یا بیوراکتورهای مخزن به طور مداوم هم زده انجام می شود. یک مشکل خاص در این فرمت ها کف کردن است که معمولاً با افزودن مواد شیمیایی ضد کف جلوگیری می شود. به طرز شگفت انگیزی ، ضد کف اغلب بدون در نظر گرفتن تأثیر آنها بر سلول های مخمر ، محصول پروتئینی یا تأثیر بر فرآیندهای پایین دست مانند تصفیه پروتئین اضافه می شود. در این مطالعه ، برای اولین بار ، اثرات پنج عامل ضد اسفنج متداول مورد استفاده بر میزان کل پروتئین فلورسنت سبز نوترکیب (GFP) ترشح شده از فرهنگ های تکان دهنده فلاسک این مخمر مربوط به صنعت را مشخص کردیم.

نتایج

افزودن غلظتهای تعریف شده از Antifoam A (Sigma) ، Antifoam C (Sigma) ، J673A (Struktol) ، P2000 (Fluka) یا SB2121 (Struktol) به فرهنگ تکان دهنده فلاسک P. pastoris مقدار کل GFP نوترکیب را در کشت افزایش داد. متوسط ​​(عملکرد کل) و در مورد P2000 ، SB2121 و J673A تقریباً آن را دو برابر کردند. هنگامی که به چگالی فرهنگ عادی شد ، عملکرد ویژه GFP (μg OD595-1) فقط برای Antifoam A ، Antifoam C و J673A افزایش یافت. در حالی که هیچ یک از ضد کف ها بر سرعت رشد سلول ها تأثیر نمی گذارد ، افزودن P2000 یا SB2121 باعث افزایش تراکم کشت شد. بین عملکرد کل ، عملکرد خاص یا نرخ رشد خاص و ضریب انتقال جرم اکسیژن حجمی (k L a) در حضور ضد کف وجود نداشت. علاوه بر این ، ضد کف بر غلظت اکسیژن محلول در فرهنگ ها تأثیر نمی گذارد. مقایسه میزان GFP در سلول با فلوسیتومتری با آن در محیط کشت با فلوریمتری نشان داد که افزودن Antifoam A ، Antifoam C یا J673A با افزایش نسبت ترشح شده به محیط ، عملکرد ویژه GFP را افزایش می دهد.

نتیجه گیری

ما نشان می دهیم که افزودن طیف وسیعی از عوامل ضد کف برای تکان دادن کشت های فلاسک P. pastoris باعث افزایش عملکرد کل پروتئین نوترکیب تولید شده می شود. این نه تنها یک روش ساده برای افزایش میزان پروتئین در کشت است ، بلکه مطالعه ما همچنین بینش چگونگی تعامل ضد کف با کارخانه های سلول های میکروبی را ارائه می دهد. دو مکانیسم آشکار است: یک گروه ضد کف (Antifoam A ، Antifoam C و J673A) با افزایش مقدار کل پروتئین تولید شده و ترشح شده در هر سلول ، عملکرد ویژه GFP را افزایش می دهد ، در حالی که گروه دوم (P2000 یا SB2121) کل عملکرد را افزایش می دهد افزایش تراکم فرهنگ

زمینه

تولید مقیاس آزمایشگاهی پروتئین های نوترکیب با استفاده از P. pastoris مستلزم این است که سلول ها یا در فلاسک های تکان دهنده بزرگ یا در بیورآکتورهای مخزن به طور مداوم هم زده شوند. در این ظروف ، تشکیل کف موضوعی است که نیاز به مداخله دارد. این برخلاف وضعیت رگ های کوچک است که معمولاً در مراحل اولیه آزمایشات تولید پروتئین مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که کف دهی حداقل است [1].

فوم می تواند منجر به کاهش عملکرد شود زیرا ترکیدن حباب ها می تواند به پروتئین ها آسیب برساند [2] و همچنین در صورت خروج فوم باعث از بین رفتن عقیم شدن می شود [3]. در فاکتورهای بیوراکتور ، اگر کف خروجی فیلتر خروجی را مسدود کند ، می تواند منجر به فشار بیش از حد شود. برای جلوگیری از تشکیل فوم ، فوم شکن های مکانیکی ، سونوگرافی یا بیشتر اوقات افزودن مواد شیمیایی ضد کف (یا “ضد کف”) [3] به طور معمول استفاده می شود.

ادبیات کاملی در مورد ضد کف وجود دارد [3]. یک طبقه بندی مفید آنها را به صورت جامدات آبگریز پراکنده در روغن حامل ، سوسپانسیون های آبی/امولسیون ها ، اجزای تک مایع یا جامدات طبقه بندی می کند [4-6]. چندین مکانیسم عمل برای این عوامل پیشنهاد شده است که عبارتند از پل زدایی ، آبگیری ، پخش شدن کشش مایع و پل زدن-کشش [7]. بسیاری از آنها از نظر تجاری در دسترس هستند ، از جمله 19 مورد توسط سیگما آلدریچ به فروش می رسد. در حالی که اطلاعات کمی در مورد ترکیب آنها به طور معمول داده می شود ، خواص ضد کف آنها به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. اینها شامل اثرات آنها بر ارتفاع کف با گذشت زمان ، تأثیر آنها بر ضریب انتقال جرم اکسیژن حجمی (kLa) سیستم ، ویژگی های نگه داشتن گاز آنها و اندازه و توپ توپ در ارتباط با عملکرد آنها بر روی فوم ها می باشد [3 ، 5 ، 7-11]. چنین مطالعاتی در محیط های مختلف رشد ، هم در غیاب و هم در حضور فرهنگ میکروب های پروکاریوتی و یوکاریوتی انجام شده است.

در مقابل

ادبیات در مورد اثرات بیولوژیکی ضد کف بر عملکرد پروتئین نوترکیب از کارخانه های سلول میکروبی محدودتر است. فایل اضافی 1: جدول S1 تجزیه و تحلیل repre را نشان می دهد

نمونه های احساسی این مجموعه کار شامل مطالعات قبلی بر روی چهار میزبان باکتریایی و یک گونه مخمر است. در برخی موارد ، مواد افزودنی مورد آزمایش ضد کف ضد حساس نیست. همچنین قابل توجه است که مخمر ، Schizosaccharomyces pombe ، به طور گسترده در برنامه های بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار نمی گیرد و هیچ مطالعه قبلی در مورد اثرات بیولوژیکی افزودن ضد کف بر روی فرهنگهای نوترکیب P. pastoris وجود نداشته است. یک بررسی اخیر بیان کرد که در 15 سال گذشته ، 80 درصد از همه ژنهای نوترکیب گزارش شده در ادبیات به دو صورت اشرشیاکلی یا P. pastoris بیان شده اند [12]. بنابراین ، در این مطالعه ، ما پنج ضد کف را که به طور گسترده ای در کنترل کف سازی فرهنگهای نوترکیب P. pastoris [13-16] مورد استفاده قرار می گیرند ، به منظور تجزیه و تحلیل اثرات بیش از اندازه عمل کف زدایی آنها ، مورد بررسی قرار دادیم. ما پلی پروپیلن گلیکول (PPG) P2000 را که مشابه اجزای مایع تک آزمایش شده قبلی از نوع PPG [11] و نمونه هایی از دسته های دیگر مانند Antifoam A و Antifoam C ، که پلیمرهای سیلیکونی هستند ، SB2121 ، بررسی کردیم. یک پلی آلکیلن گلیکول است و J673A ، که یک استر اسید چرب آلکوکسیله بر پایه گیاهی است و قبلاً در این زمینه مستند نشده است: برای همه ضد کفهای مورد بررسی ، این اولین گزارش تأثیر آنها بر عملکرد GFP نوترکیب ترشح شده از تکان دادن فلاسک فرهنگ P. pastoris.

نتایج

ما می خواستیم تعیین کنیم که آیا ضد کف بر عملکرد پروتئین نوترکیب در کشت P. pastoris X33 تأثیر می گذارد یا خیر ، و اگر چنین است مکانیسم های زیرین را مورد بررسی قرار دهیم. برای بررسی این موضوع ، ما یک سیستم آزمایشی ، تحت کنترل پروموتر AOX1 القایی به متانول ، شامل GFP ترشح شده از کشتهای 20 میلی لیتری در فلاسک های تکان دهنده در حضور پنج ضد کف مختلف در محدوده غلظت 0-1 v v/v را انتخاب کردیم. به این غلظت ها بیشتر از 0.1٪ است که معمولاً برای مقابله با کف استفاده می شود. مقدار کل GFP در این کشتهای 20 میلی لیتری (عملکرد کل) با فلوریمتری 48 ساعت پس از القاء اندازه گیری شد.

افزودن ضد کف روی عملکرد کل GFP در فلاسک های تکان دهنده تأثیر می گذارد

عملکرد کل GFP به عنوان تابعی از ضدیخ A در غلظت های 0.6 and و بالاتر (شکل 1A) بدون افزایش بیشتر از 1 significantly (داده ها نشان داده نشده است) به طور قابل توجهی افزایش یافت. یک روند مشابه اما واضح تر در مورد Antifoam C مشاهده شد (شکل 1B) ، که شگفت آور نیست زیرا Antifoam C یک امولسیون 30 of از همان غلظت ضد کف همان Antifoam A است ، اما با امولسیفایرهای غیر یونی مختلف [17]. شکل 1C نشان می دهد که افزودن 1٪ J673A تقریباً کل عملکرد GFP را در مقایسه با شاهد بدون ضد کف دو برابر کرده است ، که یکی از بزرگترین اثرات ضد کف مورد بررسی است. در غلظت های بالای 1 yield ، کل عملکرد GFP کاهش یافت (داده ها نشان داده نمی شود). افزودن P2000 (شکل 1D) همچنین منجر به افزایش قابل توجهی در کل عملکرد در 0.6 or یا بالاتر از آن شد ، در حالی که افزودن SB2121 (شکل 1E) عملکرد کل را در غلظت های بالاتر از 0.4 increased افزایش داد. در هر دو مورد بیشترین بهبود با افزودن 1 of ضد کف به دست آمد و بازده تقریباً دو برابر شد. به طور کلی ، پنج ضد کف که مورد آزمایش قرار گرفتند ، همه عملکرد GFP را در غلظت های 0.4-1٪ v/v افزایش دادند. بالاترین بازده با افزودن 1٪ P2000 (422 میکروگرم GFP) و 1٪ SB2121 (396 میکروگرم GFP) ، 1٪ J673A (394 میکروگرم GFP) ، 0.6٪ Antifoam A (373 میکروگرم GFP) و 0.8٪ آنتی فوم C ( 348 میکروگرم GFP). همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است ، هر پنج عملکرد به طور قابل توجهی بیشتر از بازده مربوطه از کنترل 0٪ بود.

افزودن ضد کف باعث افزایش کل عملکرد GFP در 20 میلی لیتر کشت P. pastoris می شود.

نمودارهای میله ای که عملکرد کل GFP (μg) را در 48 ساعت در 20 میلی لیتر کشت P. pastoris پس از افزودن Antifoam A (A) ، Antifoam C (B) ، J673A (C) ، P2000 (D) و SB2121 (E) نشان می دهد. در غلظت 0-1. نوار خطا انحراف استاندارد مربوطه را نشان می دهد. در همه موارد n = 9. اعداد داخل هر نوار عملکرد خاص مربوطه (μg OD595-1) با انحراف استاندارد مربوطه در پرانتز (9 = n) هستند. خط افقی یک کمک بصری برای پیوند میانگین چگالی نوری (مربع خاکستری) برای هر غلظت ضد کف در محدوده آزمایشی کامل است. نوار خطا انحراف استاندارد مربوطه را نشان می دهد (n = 9). در هر مورد ANOVA یک طرفه نشان داد که P <0.001. ستاره ها اهمیت کل عملکرد و داده های عملکرد ویژه را برای هر غلظت ضد کف در مقایسه با 0٪ کنترل کننده ضد کف نشان می دهند که توسط آزمون مقایسه چندگانه دانت تعیین شده است ، جایی که * = P ≤ 0.05 و ** = P ≤ 0.01.

اثرات افزودن ضد کف به دلیل تغییر در چگالی کشت برای P2000 و SB2121 است

برای محاسبه هرگونه تغییر در ویژگیهای رشد سلولها در افزودن ضد کف ، ما عملکرد کلی را به چگالی نوری فرهنگها عادی کردیم تا عملکرد ویژه را به دست آوریم (μg OD595-1). OD595 با مقایسه تعداد سلول ها در یک OD595 مشخص در غیاب و حضور طیف وسیعی از متمرکزها ، اندازه گیری قابل اعتمادی برای چگالی سلولی است.

در مورد تعداد ضد سم های مختلف مورد استفاده در مطالعه ما: تفاوت آماری معنی داری در تعداد سلول بین سلول های برداشت شده در OD595 معین در غیاب یا حضور همه غلظت های ضد کف وجود دارد. مقادیر معمولی 107 4. 4.8 سلول/میلی لیتر در OD595 20.5 در غیاب و حضور 0.5٪ SB2121 بود.

برای Antifoam A ، Antifoam C و J673A ، داده های عملکرد خاص از نظر روند عملکرد کلی مشابه بودند (شکل 1A-C): افزودن این ضد کف ها در محدوده 0.6-1٪ v/v باعث افزایش قابل توجهی در عملکرد خاص شد. در مقایسه با فرهنگ های کنترل بدون ضد کف. برای کشتهای حاوی P2000 یا SB2121 ، تفاوت معنی داری از نظر آماری در عملکرد خاص در هر غلظت ضد کف در مقایسه با شاهد وجود نداشت به جز 1٪ SB2121 که P <0.05 (شکل 1D-E). این نشان می دهد که افزایش عملکرد کل به دلیل افزودن P2000 یا SB2121 ممکن است به دلیل تغییر ویژگی های رشد سلول ها باشد. نرخ رشد ویژه (μ) برای کشتهای حاوی 1٪ P2000 یا 1٪ SB2121 به ترتیب 0.17 ساعت در ساعت 1 و 0.18 ساعت در ساعت در مقایسه با 0.17 ساعت در ساعت برای نمونه های شاهد (0٪ ضد کف) بود که نشان می دهد ویژگی های رشد در طول فاز ورود به سیستم تحت تاثیر وجود ضد کف قرار نگرفت. با این حال ، ما افزایش OD595 (در 24 و 48 ساعت) را با افزایش غلظت ضد کف برای هر دو ضد کف مشاهده کردیم (شکل 1D-E ؛ داده های 48 ساعته) ، که برای Antifoam A ، Antifoam C و J673A کمتر مشخص بود (شکل 1A- ج) بنابراین ، ما نتیجه گرفتیم که بیش از یک مکانیسم عمل ضد کف وجود دارد: یکی به دلیل تغییر تراکم کشت (P2000 ، SB2121) و دیگری به دلیل افزایش سطح تولید سلولی GFP نوترکیب (Antifoam A ، Antifoam C ، J673A).

• فروشگاه دوزینگ پمپ

افزودن ضد کف روی زنده ماندن سلول ها تاثیری ندارد

ما با استفاده از محرومیت پروپیدیوم یدید و فلوسیتومتری تاثیر ضد کف را در زنده ماندن سلول ها بررسی کردیم. در این روش ، سلولهای مرده قرمز رنگ می شوند [18] و در جمعیت C ظاهر می شوند (شکل 2) در حالی که سلولهای زنده به دلیل تولید GFP سبز سبز می شوند و در جمعیت B ظاهر می شوند. داده های نشان داده شده در شکل 2A نشان می دهد که هیچ سلول مرده ای وجود ندارد در فرهنگ های حاوی 0 ant ضد کف شکل 2B نشان می دهد که همان نتیجه در حضور 0.6٪ Antifoam A. به دست آمد. این نتیجه برای همه ضد کف های مورد آزمایش مشاهده شد.

ضد کف روی زنده ماندن سلول ها تاثیری ندارد.

سلولهای زنده بدون فوم (A) و با 0.6٪ Antifo A (به عنوان مثال ؛ B) نشان داده شده است. جمعیت A ، که سلولی نیست ، شامل رویدادهایی است که به نویز الکترونیکی و ذرات مربوط می شود. جمعیت B شامل سلولهایی با فلورسانس سبز افزایش یافته به دلیل بیان GFP است. جمعیت C جایی است که سلولهای مرده (رنگ آمیزی قرمز با یدید پروپیدیوم) مشاهده می شود.

ظرفیت تخریب فوم ضد کف به توانایی آن در بهبود عملکرد GFP مربوط می شود

ما می خواهیم بفهمیم که چگونه پنج ضد کف باعث افزایش عملکرد کلی می شوند و از این رو با ارزیابی خواص تخریب فوم آنها شروع کردیم. روشهای ساده برای تعیین توانایی ضد کف در کاهش کف ، آزمایش تکان دادن بارتش [19] و آزمایش ریختن راس مایلز [20] است. یک آزمایش تکان دادن بارتش انجام شد (شکل 3) و نشان داد که در غیاب عامل ضد کف ، تخریب اولیه فوم سریع است تا زمانی که یک فوم پایدار تشکیل شود. ارتفاع فوم به آرامی کاهش می یابد و در 15 دقیقه زمان آزمایش به صفر نمی رسد (شکل 3A). م effectiveثرترین عامل برای کاهش فوم J673A بود ، جایی که پس از لرزش اولیه فوم کمتری ایجاد شد و تخریب سریع بود. ضد فوم C دارای کمترین فعالیت از بین عوامل آزمایش شده بود. همه ضد کف ها در تخریب کف م effectiveثر بودند و بیشتر فوم در عرض یک دقیقه از بین رفت (شکل 3B). اگرچه هیچ ارتباط آماری بین ظرفیت تخریب فوم و عملکرد کل یا خاص وجود نداشت ، J673A م destructionثرترین در تخریب کف و یکی از بهترین در افزایش عملکرد GFP بود ، در حالی که ضدیخ C کمترین تأثیر را داشت.

آنتی فوم هایی که توسط آزمایش بارتش تعیین می شود

بر حجم فوم تأثیر می گذارد. ضد کف های مورد استفاده در شکل 1 ، از نظر ظرفیت تخریب فوم آنها مورد آزمایش قرار گرفت. حجم فوم برای 0 v v/v ضد کف (A) و 0.001 of از هر ضد کف (B) در محیط BMMY در مدت زمان 15 دقیقه (5 نفر) ثبت شد.

تصویر در اندازه کامل

بهبود عملکرد را نمی توان با تغییرات ناشی از ضد کف در فلورسانس GFP توضیح داد
به منظور تعیین اینکه آیا هر یک از ضد کف ها روی فلورسانس GFP تأثیر می گذارد یا خیر ، 1٪ ضد کف را به مدت 48 ساعت در BMMY انکوبه کردند تا شبیه سازی آزمایش را انجام دهد. این سپس با غلظت مشابهی از استاندارد GFP نوترکیب به دست آمده در شکل 1 افزایش یافت. تفاوت معنی داری بین فلورسانس GFP در حضور و عدم وجود هر یک از ضد کف ها وجود نداشت که نشان می دهد آنها بر خواندن نمونه تأثیر نمی گذارند. مقادیر فلورسانس ضدیخ ها نیز در خود 1٪ اندازه گیری شد و کمترین میزان را پیدا کرد ، مشابه قرائت های کنترل بافر.

k L ویژگی های آنتی فوا

فرهنگ های حاوی m با بهبود عملکرد GFP ارتباط ندارند

از آنجا که P2000 و SB2121 بر چگالی فرهنگ ها تأثیر می گذارد ، ما این احتمال را بررسی کردیم که اکسیژن موجود در سیستم تحت تأثیر افزودن ضد کف قرار گرفته است و این می تواند افزایش عملکرد GFP را توضیح دهد. بنابراین kLa در فلاسک های تکان دهنده در حضور 0-1٪ v/v از این ضد کف اندازه گیری شد. افزودن 0.4 or یا 0.6 Ant آنتی فوم A باعث افزایش زیادی در K L در مقایسه با گروه شاهد (شکل 4A) می شود ، در حالی که افزودن ضد کف ، Antifo C C ، منجر به کاهش اولیه k L a می شود که با افزودن افزایش می یابد. تا 0.8 ant ضد کف و سپس 1 to به سطح کنترل بازگشت. پس از کاهش اولیه در کیلوگرم A توسط افزودن J673A تا 0.4، ، تا حدود 1 درصد نسبتاً ثابت باقی ماند. افزودن P2000 در تمام غلظت های مورد آزمایش باعث تغییرات نسبتاً جزئی در k L a شد. علاوه بر این SB2121 در هیچ یک از غلظت های آزمایش شده kL a را به میزان قابل توجهی افزایش نداد. به طور کلی ، هیچ رابطه ای بین kLa و عملکرد کل برای هر یک از شرایط آزمایش شده ، یا با تراکم فرهنگ ها وجود نداشت ، و این نشان می دهد که تغییرات در kLa ممکن است به طور مستقیم منجر به افزایش عملکرد پروتئین برای این ضد کف ها نشود.

همچنین مواد شیمیایی دیگری همچون پک قابل تامین است