Unterschied zwischen Bioreaktor und Fermenter

Das Hauptunterschied zwischen Bioreaktor und Fermenter ist das Bioreaktor ist das Gefäß, das verschiedene Arten biochemischer Reaktionen ermöglicht, während der Fermenter das Gefäß ist, das die Fermentation erleichtert. Daher ist der Fermenter eine Art Bioreaktor. Darüber hinaus werden Bioreaktoren bei der Herstellung von Medikamenten, Arzneimitteln, Antikörpern oder Impfstoffen verwendet, während Fermenter zur Herstellung von Milchsäure oder Ethanol verwendet werden.

Bioreaktor und Fermenter sind zwei Arten von Gefäßen, die das Auftreten biochemischer Reaktionen ermöglichen, indem sie die optimalen Reaktionsbedingungen bieten.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein Bioreaktor?
     - Definition, Fakten, Typen
2. Was ist ein Fermenter?
     - Definition, Fakten, Typen
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Bioreaktor und Fermenter
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Bioreaktor und Fermenter
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Biochemische Reaktionen, Bioreaktor, Fermentation, Fermenter, Gefäße

Was ist ein Bioreaktor?

Ein Bioreaktor ist ein geschlossenes System, das zur Verarbeitung einer biochemischen Reaktion verwendet wird. Es unterstützt entweder das Wachstum von Zellen wie Säugetieren oder Insekten in einer Kultur oder die Produktion eines sekundären Metaboliten wie pharmazeutische Produkte, Antikörper oder Impfstoffe. Fermenter ist ein Bioreaktor, der zur Fermentation Pilz- oder Bakterienzellen verwendet. So können Bioreaktoren je nach Zweck in zwei Typen eingeteilt werden;  Bioreaktoren mit suspendiertem Wachstum, die sekundäre Metaboliten produzieren, und Biofilm-Bioreaktoren, welche Zellkulturen verarbeiten.  

Abbildung 1: Bioreaktor

Die sechs Bioreaktorkonstruktionen sind kontinuierliche Rührkesselbioreaktoren, Blasensäulenbioreaktoren, Airlift-Bioreaktoren, Fließbett-Bioreaktoren, Festbett-Bioreaktoren und Photobioreaktoren.

Was ist ein Fermenter?

Fermenter ist eine Art Bioreaktor, der zur Fermentation von Ethanol oder Milchsäure Pilze oder Bakterien verwendet. Daher arbeitet ein Fermenter unter anaeroben Bedingungen. Außerdem ist der Fermenter in der Lage, Mikroorganismen die optimalen Wachstumsbedingungen, wie z. B. die Temperatur, zu bieten.

Abbildung 2: Fermenter

Je nach Art der in einem Fermenter verwendeten Kulturen (wie z. B. Batch- oder kontinuierliche Kultur) kann es in drei Kategorien unterteilt werden: Batch, Fed-Batch oder kontinuierlich. In einem Fermenter können auch zwei Arten von Fermentationen auftreten: Oberflächengärung durch Mikroorganismen in einem festen Medium und untergetauchte Gärung durch Mikroorganismen in einem flüssigen Medium.

Ähnlichkeiten zwischen Bioreaktor und Fermenter

• Bioreaktor und Fermenter sind zwei Arten von Gefäßen, die eine bestimmte Art von biochemischen Reaktionen erleichtern.
• Ihre Hauptaufgabe besteht darin, Bewegung, Belüftung, Sterilität, Regulierung von Faktoren wie Temperatur, pH-Wert, Druck, Nährstoffzufuhr, Flüssigkeitsstand usw. bereitzustellen und den Abzug von Zellen oder des Mediums zu ermöglichen.
• Diese Gefäße sind im Allgemeinen zylindrisch und bestehen aus Edelstahl.
• Sie arbeiten in großem Maßstab.
• Beide sind geschlossene Systeme.

Unterschied zwischen Bioreaktor und Fermenter

Definition

Bioreaktor bezieht sich auf eine Vorrichtung, in der eine biologische Reaktion oder ein Prozess ausgeführt wird, insbesondere im industriellen Maßstab, während sich der Fermenter auf den Behälter bezieht, in dem die Fermentation stattfindet.

Art der biochemischen Reaktion

Der Bioreaktor ermöglicht das Auftreten jeder Art von biochemischen Reaktionen, während die Art der biochemischen Reaktion, die durch den Fermenter erleichtert wird, die Fermentation ist.

Korrespondenz

Ein Bioreaktor ist ein Gefäß, das eine biochemische Reaktion erleichtert, während der Fermenter eine Art Bioreaktor ist.

Art des Substrats

Verschiedene Arten von Substraten können in einem Bioreaktor basierend auf der gewünschten Reaktion verwendet werden, während Glucose oder Glucose enthaltende Verbindungen in einem Fermenter verwendet werden.

Mikroorganismen

Bioreaktoren können entweder Mikroorganismen oder biochemisch aktive Substanzen wie Enzyme oder Katalysatoren verwenden, während der Fermenter zur Durchführung der Reaktion immer Mikroorganismen verwendet.

Arten von Mikroorganismen

Bioreaktoren können Säugetier- oder Insektenzellpopulationen verwenden, während Fermenter Pilz- oder Bakterienzellpopulationen verwenden.

Herkunft der Mikroorganismen

Mikroorganismen werden in die Bioreaktoren eingeführt, während Mikroorganismen in der Luft in den Fermentern verwendet werden.

Aerobic / Anaerob

Bioreaktoren können entweder aerobe oder anaerobe Bedingungen verwenden, während Fermenter anaerobe Bedingungen verwenden.

Höhe des Schiffes

Für Säugerzellkulturen können kurze Gefäße verwendet werden, die das Mischen verbessern, während für Bakterienkulturen größere Gefäße verwendet werden, die den Sauerstoffübergang verbessern.

Volumen

Das Volumen des Bioreaktors kann bis zu mehreren Litern betragen, während das Volumen des Fermenters bis zu 2 Liter betragen kann.

Bewegungs-RPM

Eine bevorzugte Bewegungs-RPM muss aufgrund der Anwesenheit von Zellen ohne Zellwände in einem Bioreaktor aufrechterhalten werden, während in einem Fermenter eine beträchtliche Bewegungs-RPM verwendet werden kann, da sowohl Bakterien als auch Pilze Zellwände aufweisen.

Verdopplungszeit

Die Verdopplungszeit eines Bioreaktors ist lang (14, 17 oder 24 Stunden), während die Verdopplungszeit eines Fermenters 20 Minuten beträgt.

Zweck

Die Bioreaktoren können entweder zur Herstellung einer Zellmasse oder eines bestimmten Metaboliten verwendet werden, während Fermenter zur Herstellung eines Metaboliten verwendet werden.

Metaboliten

Bioreaktoren können Sekundärmetaboliten produzieren, während Fermenter nur Primärmetaboliten produzieren können.

Arten von Metaboliten

Darüber hinaus werden Bioreaktoren bei der Herstellung von Arzneimitteln, pharmazeutischen Flüssigkeiten, Antikörpern oder Impfstoffen verwendet, während Fermenter zur Herstellung von Milchsäure oder Ethanol verwendet werden.

Virusinfektionen

Bioreaktoren neigen dazu, mit Viren infiziert zu sein, während Fermenter im Allgemeinen nicht mit Viren infiziert sind.

Arten von Designs

Bioreaktoren können gepackte Betten, Fließbetten, IVFR oder Airlift-Bioreaktoren sein, während Fermenter chargenweise, kontinuierlich oder kontinuierlich betrieben werden können.

Fazit

Ein Bioreaktor ist eine Vorrichtung, die verschiedene Arten biochemischer Reaktionen ermöglicht, während der Fermenter eine Vorrichtung ist, die die Fermentation erleichtert. Fermenter ist eine Art Bioreaktor. Bioreaktoren können bei der Herstellung von pharmazeutischen Produkten, Impfstoffen oder Antikörpern verwendet werden, während Fermenter bei der Herstellung von Ethanol und Milchsäure verwendet werden. Der Hauptunterschied zwischen Bioreaktor und Fermenter ist die Art der biochemischen Reaktion, die sie durchführen.  

Referenz:

1. Garg, Manisha „Fermentor (Bioreaktor): Geschichte, Design und seine Konstruktion.“ Biologie-Diskussion, 16. September 2016, hier erhältlich
2. Rajatsingh. „Fermentor“. LinkedIn SlideShare, 6. Mai 2017, hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Real Life Bioreactor" von KVDP - Eigene Arbeit basierend auf: Bioreactor Principle.svg (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2. "Biofermentor" Nach Benutzer: Utkarshsingh.1992 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia