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Abstrakt
Überwachung der physiologischen Stressreaktion von Rhodotorula glutinis CCMI 145 während Fed-Batch-Fermentationen mittels Multiparameter-Durchflusszytometrie
Teresa Lopes da Silva, Daniela Feijão und Alberto Reis
Mithilfe der Multiparameter-Durchflusszytometrie wurde die Stressreaktion von R. glutinis während einer Fed-Batch-Fermentation anhand der Zelllebensfähigkeit, des Lipidgehalts und der intrinsischen Lichtstreuung überwacht. Während der Hefefermentation nahm der Anteil der Zellen mit permeabilisierter Membran (tote Zellen) zu, wenn Nährstoffe und/oder Sauerstoff knapp wurden. Hefezellen zeigten einen höheren Schädigungsgrad, wenn sie unter anderen Nährstoffbeschränkungen gezüchtet wurden, als unter sauerstoffbegrenzenden Bedingungen, da die toten Zellen in ersterer Situation ihren inneren Inhalt und ihre Größe verringerten, was auf eine drastische Zelllyse hindeutet.
Der maximale Lipidgehalt der Hefe betrug 8 % (Gew./Gew.) bei t=38,3 h. Dieser niedrige Lipidgehalt wurde auf Sauerstoffmangel zurückgeführt, was die Bedeutung der Sauerstoffübertragungsrate bei der Produktion von Lipiden aus aeroben Hefekulturen unterstreicht.
Während des Hefewachstums wurden Änderungen in den Vorwärts- und Seitwärtsstreulichtsignalen erkannt, was eine nützliche und schnelle Methode zur Identifizierung der Hefewachstumsphase darstellen kann.
Der hier beschriebene Multiparameter-Ansatz stellt ein besseres Kontrollsystem auf Einzelzellebene dar, das zur Optimierung der Leistungsfähigkeit biotechnologischer Hefeprozesse eingesetzt werden kann und auch zum schnellen Screening von Hefestämmen für die Einzelzell-Ölproduktion verwendet werden kann.