氮?dú)庠谥T多領(lǐng)域有著重要作用。在生物農(nóng)藥行業(yè)中,氮?dú)獾淖饔弥饕怯糜诒U衔⑸锘铙w、發(fā)酵過程穩(wěn)定性及產(chǎn)品質(zhì)量,其核心作用是隔絕氧氣、防止氧化變質(zhì)、抑制雜菌生長(zhǎng)、保護(hù)敏感成分及控制安全環(huán)境。
一、為什么生物農(nóng)藥行業(yè)需要氮?dú)猓?/strong>
許多生物農(nóng)藥活性成分由厭氧或兼性厭氧微生物(如蘇云金芽孢桿菌Bt、部分真菌)生產(chǎn)。需要給它們創(chuàng)造一個(gè)“厭氧/微氧環(huán)境”,因?yàn)閷?duì)于部分厭氧微生物來說,氧氣對(duì)其具有細(xì)胞毒性,會(huì)破壞關(guān)鍵酶活性,甚至導(dǎo)致死亡。必須徹底清除氧氣(O?濃度<0.1%)。氧氣濃度還會(huì)直接影響微生物的能量代謝方式和產(chǎn)物合成方向,如蘇云金芽孢桿菌(Bt)在有氧環(huán)境會(huì)使得菌體快速生長(zhǎng)繁殖,但抑制殺蟲晶體蛋白(ICP)和孢子的形成。
此外,氮?dú)膺€可以防止目標(biāo)產(chǎn)物氧化失活,部分生物農(nóng)藥活性成分(如抗生素類、酶、萜類化合物)對(duì)氧氣敏感,氧氣可導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)降解(如氧化開環(huán)、側(cè)鏈斷裂)。使用氮?dú)饪梢愿采w隔絕氧氣,維持產(chǎn)物穩(wěn)定性(如多殺菌素在無氧下保存率提升>30%)。
最后,氮?dú)膺€可以抑制雜菌污染,保障發(fā)酵純度。好氧雜菌(如芽孢桿菌、霉菌)會(huì)在富氧環(huán)境下快速繁殖,爭(zhēng)奪營養(yǎng)并分泌雜質(zhì);通入氮?dú)饨档腿苎酰―O值)至<5%飽和度,可顯著抑制雜菌生長(zhǎng)(厭氧罐雜菌污染率可降至有氧罐的1/10以下)。
二、如何獲得合適的氮?dú)猓?/strong>
那我們要怎么才能把微生物生產(chǎn)環(huán)境中的氧含量降到它所需要的環(huán)境呢?在現(xiàn)在工業(yè)中把氧含量降低最簡(jiǎn)單的方法就是用惰性氣體置換,在一個(gè)容器或空間中通入一定量的惰性氣體可以有效的把空氣置換掉。而目前市場(chǎng)上惰性氣體有兩種一種為氬氣,另一種為氮?dú)?。而氬氣的使用成本太高,絕大多數(shù)企業(yè)都不會(huì)采納,所以目前只要采用的是氮?dú)?,價(jià)格便宜,來源方便。
所以最終我們只要解決氮?dú)獾膩碓醇纯伞,F(xiàn)在市面上有多種獲得氮?dú)獾姆绞?,如直接購買氮?dú)馄?,或者購買液氮罐汽化使用。又或者直接購買制氮機(jī)用來制氮。前兩種方式可以直接解決需求,但是需要長(zhǎng)期使用氮?dú)獾脑捫詢r(jià)比并不高,而且氮?dú)饧兌炔环€(wěn)定。如果需要長(zhǎng)期使用氮?dú)猓ㄗh直接投資制氮機(jī),安裝在自己工廠內(nèi),長(zhǎng)期使用更穩(wěn)定。
從生物行業(yè)的角度,我們來選擇氮?dú)獾募兌取?/p>
應(yīng)用環(huán)節(jié) 氮?dú)饧兌纫螅w積分?jǐn)?shù)) 說明 包裝充氮 ≥ 99.9%(工業(yè)級(jí)) 基本滿足置換空氣、減少氧含量 成分保護(hù) ≥ 99.99%(高純氮) 對(duì)氧化極其敏感的菌種或代謝物 反應(yīng)釜/儲(chǔ)罐保護(hù) ≥ 99.5%~99.9% 保持惰性環(huán)境,防止污染 粉體輸送 ≥ 99.5%~99.9% 保障安全并防止氧化 特殊生物制劑(如基因工程產(chǎn)品) ≥ 99.999%(超高純氮) 僅用于要求極高的產(chǎn)品
綜上所述,在生物農(nóng)藥行業(yè)中,氮?dú)庵饕糜?strong>防氧化、防污染、延長(zhǎng)保質(zhì)期和保障生產(chǎn)安全。其所需純度一般在99.5%~99.99%之間,可以找制氮機(jī)廠家根據(jù)自己容量的需指定這個(gè)純度的制氮機(jī)。
在其他生物行業(yè)中,氮?dú)饣蛘咭旱舶l(fā)揮著重要的作用。在生物樣本庫或精子銀行,深低溫冰箱中利用液氮(-196°C)作為冷卻劑,維持樣本在超低溫狀態(tài)下的長(zhǎng)期穩(wěn)定保存。液氮罐與制氮機(jī)制冷系統(tǒng)相連,持續(xù)補(bǔ)充因蒸發(fā)損失的液氮,確保樣本庫的安全和持續(xù)運(yùn)作。
在先進(jìn)的腫瘤治療技術(shù)如質(zhì)子治療中,高純度氮?dú)庥糜诶鋮s質(zhì)子加速器的磁鐵系統(tǒng),保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和精確控制質(zhì)子束的導(dǎo)向,從而精準(zhǔn)打擊腫瘤細(xì)胞,減少對(duì)周圍健康組織的損害。
總而言之,氮?dú)庾鳛楦餍懈鳂I(yè)中不可或缺的氣體,發(fā)揮著重要作用。作為業(yè)主來說,如何獲取氮?dú)庖呀?jīng)不再是一件困難的事情。只是要找到性價(jià)比高的、長(zhǎng)期穩(wěn)定的氮?dú)夥绞健?/p>