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SFR vario监测显示多参数方法的重要性

更新时间:2024-01-09  |  点击率:182

在比较仅测量一个参数或受益于使用 SFR vario 进行在线多传感器监测的酿酒酵母培养物的结果时,多参数方法胜出。它表明,在不同的培养阶段,不同的传感器提供最佳结果,从而可以在不同的培养阶段获得可靠的整体图像和最确凿的信息。

SFR vario 可监测多个独立测量的参数,例如氧气、pH 值、CO2、生物质和 OUR,并提供全貌。这些信号可以相互验证,以获得更高的生物过程安全性以及更可靠和可重复的生产。它为整个文化时期提供了不间断的结论性信息。这使其成为摇瓶规模工艺开发的理想工具。该产品灵活、可扩展,并使用无线技术进行连接。苏黎世应用科学大学的研究人员进行的基础研究*是对酿酒酵母培养物进行的,但监测微生物培养物的多参数方法的原理也可以应用于其他培养物。

生物质,O2和大肠杆菌生长过程中的pH监测

大肠杆菌K12在含有葡萄糖和乳糖的培养基中显示出明显的双氧生长,可以用SFR变量监测。测量被停止数次以进行离线采样 - 以确定底物浓度 - 显示在图表中的间隙中。在第一个生长期,葡萄糖被消耗(1)。该系统在较低的生物量范围内显示出较低的精度,但随着细胞密度的增加而改善。虽然细菌产生的乙酸降低了培养基的pH值,但氧浓度的强烈降低到10%a.s.表明高代谢活性。当葡萄糖浓度降至0.1g L以下时-1大约6小时后(离线测定,此处未显示数据)生长停止,氧气水平迅速上升。这也显示在在线测量的生物量曲线(2)中的小平台(放大插入)中。在这个阶段,细菌将其新陈代谢调整为乳糖。只有通过新的在线监测系统才能在停止氧气消耗和生长的情况下记录这种精确匹配。在第三阶段,大肠杆菌在乳糖上生长,直到被消耗并且培养物变成固定期(3)。

复杂培养基中的酵母生长阶段

K. marxianus在以葡萄糖为底物的摇瓶中培养时显示出两个生长阶段。在第一阶段,葡萄糖在需氧条件下代谢(1),氧含量持续降低到5%以下。由于代谢产物,pH值从7降低到6.1。培养9小时后,葡萄糖全部消耗(离线测定,此处未显示数据),pH再次升高。在第二期 - 氧气有限 - 阶段K. marxianus表现出显着的生长速度,这可以在散射光(=生物质)测量中清楚地观察到(2),同时在高需氧量下代谢第一阶段产生的葡萄糖产物。使用SFR变量同时监测氧气、pH和生物量为培养监测和代谢过程评估提供了全新的可能性。

复杂培养基中的酵母生长阶段

K. marxianus在以葡萄糖为底物的摇瓶中培养时显示出两个生长阶段。在第一阶段,葡萄糖在需氧条件下代谢(1),氧含量持续降低到5%以下。由于代谢产物,pH值从7降低到6.1。培养9小时后,葡萄糖全部消耗(离线测定,此处未显示数据),pH再次升高。在第二期 - 氧气有限 - 阶段K. marxianus表现出显着的生长速度,这可以在散射光(=生物质)测量中清楚地观察到(2),同时在高需氧量下代谢第一阶段产生的葡萄糖产物。使用SFR变量同时监测氧气、pH和生物量为培养监测和代谢过程评估提供了全新的可能性。


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