Zeitschrift für Bioäquivalenz und Bioverfügbarkeit

Abstrakt

Wirkung von Polyethylenglykol auf das Wachstum von Escherichia coli DH5α und Bacillus subtilis NRS-762

Wenfa NG

Polyethylenglykol wird bei Fermentationen häufig als Antischaummittel verwendet, um die Bildung von Schaum auf der oberen Platte des Bioreaktors zu verhindern, da dies das Kontaminationsrisiko erhöht. Seine potenzielle Toxizität für das Wachstum verschiedener Mikroorganismen ist jedoch auf Arten- und Stammebene noch nicht gut verstanden. Ziel dieser Studie war daher, die Auswirkungen verschiedener Konzentrationen von Polyethylenglykol auf dem Niveau von 1, 5 und 10 g/l auf das aerobe Wachstum von Escherichia coli DH5α und Bacillus subtilis NRS-762 in LB-Lennox-Medium in Schüttelkolben zu verstehen. Die Versuchsergebnisse zeigten, dass Polyethylenglykol (PEG) (Molekulargewicht ~ 8000 Da) in allen getesteten Konzentrationen die Biomassebildung und den Stoffwechsel in E. coli DH5α bei 37 °C nicht beeinflusste. Dies war auf die Beobachtung einer ähnlichen maximalen optischen Dichte zurückzuführen, die während des Wachstums von E. coli DH5α unter unterschiedlichen PEG-Konzentrationen erreicht wurde. Darüber hinaus hatte das Antischaummittel keinen Einfluss auf das pH-Profil. Andererseits zeigte PEG eine gewisse Toxizität für das Wachstum von B. subtilis NRS-762 im LB-Lennox-Medium. Insbesondere nahm die erreichte maximale optische Dichte mit zunehmender PEG-Exposition konzentrationsabhängig bis zu einer Schwellenkonzentration von 5 g/l ab. Beispielsweise betrug die maximale optische Dichte von B. subtilis NRS-762 ohne PEG-Zugabe 4,4, aber der mit 1 g/l Antischaummittel erreichte Wert sank auf 4,1 und bei Exposition gegenüber 5 g/l und 10 g/l PEG auf weitere 3,8. Die pH-Variation in der Kulturbrühe erzählte jedoch eine andere Geschichte, wo die Profile für die Exposition gegenüber PEG bei allen Konzentrationen übereinstimmten und denen ohne Exposition gegenüber dem Antischaummittel ähnelten; dies deutet darauf hin, dass die Stoffwechselprozesse von B. subtilis NRS-762 durch die Exposition gegenüber PEG nicht signifikant beeinflusst wurden. Insgesamt übte das PEG-Antischaummittel eine speziesspezifische Toxizitätswirkung auf die Biomassebildung und möglicherweise den Stoffwechsel aus. Letzteres ist möglicherweise nicht signifikant genug, um die Art der vom Bakterium abgesonderten Metabolite zu beeinflussen, und kann daher durch Messung des pH-Werts der Kulturbrühe nachgewiesen werden. E. coli DH5α konnte mit PEG in allen Konzentrationen besser umgehen als B. subtilis NRS-762, das eine dosisabhängige toxische Wirkung auf die Biomassebildung zeigte.