Stoffflüsse in Escherichia coli TG1 unter aeroben, glucoselimitierten Bedingungen

Zur Untersuchung des aeroben Stoffwechsel bei E. coli im Chemostaten unter glucoselimitierten Bedingungen wurden die Stoffflüsse in verschiedenen Fließgleichgewichten und während dynamischer Versuche beobachtet. Neben der Ermittlung extrazellulärer Daten und der Berechnung intrazellulärer Stoffflüsse wurde der AEC bestimmt. Abschliessend wurde bei einer Hochzelldichtekultivierung eines rekombinanten E. coli der AEC während der Hitzeinduktion untersucht. Mit steigender Durchflußrate wurde bei den extrazellulären und den intrazellulären Stoffflüssen eine Verschiebung in Richtung Biomassebildung beobachtet. Durch die bifunktionelle C-Quelle konnte sowohl eine Energie- als auch eine C-Quellenlimiterung auftreten. Bei niedrigen Durchflußraten deutete der hohe AEC und die niedrige Biomasseausbeute auf eine Limitierung der C-Quelle, die sich aber mit steigender Durchflußrate in Richtung Energiequellenlimitierung verschob. Die dynamischen Versuche zeigten, daß der Methylglyoxal-Nebenweg bei niedrigen Durchflußraten aktiv war. Das Glucose-Überangebot nach Erhöhung des Zuflusses bewirkte die Akkumulation des toxischen Intermediates MGO. Bei hohen Sprüngen der Durchflußrate kam es als Folge zu Oszillationen, die sich in der Atmungsaktivität, dem AEC und der MGO-Konzentration zeigten. Mit einem rekombinanten E. coli wurde in einem Hochzelldichteverfahren das Protein bFGF produziert. Die Hitzeinduktion wirkte sich auf den AEC aus, da die Bakterien sowohl wegen des Temperatursprungs als auch wegen der Bildung des Fremdproteins physiologischen Veränderungen unterlagen.