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生物量监测在微生物(细胞)培养条件优化的应用
点击次数:3322 发布日期:2018-11-26  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负

      上一篇推文,介绍了WIGGENS的CGQ生物量在线监测系统,在微生物(细胞)效能评价/菌种筛选的应用。
      本期介绍生物量监测在微生物(细胞)培养条件优化中的应用培养基为微生物(细胞)的生长提供环境条件以及碳源,氮源,生长因子等。培养基具有通用性,但每种培养物都有特殊性。在通用培养基的基础上针对培养物的特性做适当的调整或成分添加,对目的产物的高效产出,具有重要正作用。
      下图是德国法兰克福歌德大学,
使用CGQ生物量监测系统对Saccharomyces cerevisiae (一种酿酒酵母)在不同碳源组分中的生长曲线。

 

    三种碳源Glc(葡萄糖)、Gal(半乳糖)、Mal(酰胺)不同浓度对酿酒酵母的生长有着明显的影响,对迟缓期和对数期的影响显著。碳源各组分浓度不同,对酿酒酵母进入平台期的时间甚至有超过6小时的差距影响。这对注重效率的工业发酵来说,减少迟缓期的时间段,有着重要的参考意义。
      下图是,在M9培养基中,通过加入不同浓度的甘油,Escherichia coli (大肠杆菌)的生长曲线
 

   

  从上图大肠杆菌的生长曲线可以看出,在M9培养基中,甘油浓度是对大肠杆菌最终生长量的最大影响因素。0.4%的甘油浓度对比0.1%的甘油浓度,对数生长期有明显提升,最终得到的生物量也是低浓度甘油的4倍以上。
下图是通过培养过程的摇瓶补液,CGQ进行的实时生物量监测。
 


 

      在大肠杆菌培养中,通过LIS摇瓶补液系统,在摇瓶培养过程中进行在线补入缓冲液,缓冲液对pH值进行了调节。在使用LB培养基培养大肠杆菌的过程中,对生物量的限制的最大因素不是培养基组分,而是pH值,持续的进行pH调节,可以有效的增加生物量,提高培养基的利用率。

更多的CGQ生物量监测应用,请参考如下文献:

[1]Tripp et al (2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)

[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).

[3]Gottardi et al. (2017):De novo biosynthesis of trans -cinnamicacidderivatives in Saccharomycescerevisiae (AppliedMicrobiology and Biotechnology).

[4]Bracharz et al. (2017):The effects of TORC signal interference on lipogenesis in theoleaginous yeast Trichosporonoleaginosus (BMCBiotechnology). 

[5]Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories).

来源:北京桑翌实验仪器研究所
联系电话:4008092068
E-mail:shinetec@vip.sina.com

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