مقالة منهجية

التخصيص الرشاشيات النيجر علم الصرف عن طريق إضافة من الجسيمات الدقيقة التلك

DOI:

10.3791/4023

⸱

مارس 15, 2012

 ,  ,  ,  , 
1Institute of Biochemical Engineering, Technische Universität Braunschweig

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وهناك طريقة لتوليد وعلى وجه التحديد لتوصيف شامل التشكل من الفطريات الخيطية الرشاشيات النيجر، والذي يسمح للعلاقة الرياضية للظهور المورفولوجية والإنتاجية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أ. الفطريات الخيطية النيجر هو سلالة تستخدم على نطاق واسع في مجموعة واسعة من العمليات الصناعية من المواد الغذائية إلى صناعة المستحضرات الصيدلانية. واحدة من الخصائص الأكثر إثارة للاهتمام، وغالبا ما لا يمكن السيطرة عليها من هذا الكائن الحي هو الخيطية مورفولوجيا المعقدة. وهي تتراوح بين كريات كروية كثيفة على فطر لزج (الشكل 1). ومن المعروف المعلمات عملية مختلفة ومكونات للتأثير على التشكل الفطرية 1. منذ الإنتاجية المثلى يرتبط بقوة مع شكل المورفولوجية محددة، ومورفولوجيا الفطرية غالبا ما يمثل عنق الزجاجة للإنتاجية في الإنتاج الصناعي.

وثمة نهج مستقيم إلى الأمام وأنيقة للسيطرة على وجه التحديد شكل الصرفي هو إضافة الجزيئات غير العضوية الصغيرة غير قابلة للذوبان (مثل سيليكات المغنيسيوم المائي، وأكسيد الألومنيوم أو أكسيد التيتانيوم السليكات) إلى الثقافة المتوسطة التي تسهم في انتاج الانزيم زادت 2-6. منذ وجود obv[إيووس] العلاقة بين مورفولوجيا الجسيمات الدقيقة تعتمد على إنتاج انزيم من المرغوب فيه لربط رياضيا الإنتاجية وظهور الصرفي. ولذلك يستهدف كمي وصف دقيق وشامل الصرفي.

وبالتالي، فإننا نقدم وسيلة لتوليد وتوصيف الجسيمات الصغيرة التي تعتمد هياكل شكلية، وإلى ربط مورفولوجيا الفطرية مع إنتاجية (الشكل 1) الذي يساهم ربما التوصل إلى فهم أفضل للmorphogenesis من الكائنات الحية الدقيقة الخيطية.

أ. سلالة المؤتلف يزرع النيجر SKAn1015 لمدة 72 ساعة في L 3 أثارت مفاعل حيوي للدبابات. بالإضافة إلى ذلك من قبل من الجسيمات الدقيقة التلك في تركيزات من 1 غرام / لتر، 3 غ / ل و 10 جرام / لتر قبل التلقيح يتم إنشاء بتكاثر مجموعة متنوعة من الهياكل الشكلية. وتؤخذ عينات معقمة بعد 24 ساعة و 48 و 72 لتقرير من التقدم والنمو ونشاط انزيم المنتجة. والمنتج شكلت هو انزيم ذات القيمة العالية β-فركتوفورانوزيداز، وحفاز بيولوجي هام لتشكيل الجدد سكر في المواد الغذائية أو صناعة الأدوية، والذي يحفز من بين أمور أخرى على رد فعل من السكروز إلى جلوكوز 7-9. ولذلك، فإن القياس الكمي للجلوكوز بعد إضافة السكروز ينطوي على قدر من إنتاج فركتوفورانوزيداز-β. يتم تقدير الجلوكوز من قبل الله / POD الفحص-10، والتي يتم تعديلها لتحليل الإنتاجية العالية في لوحات عيار 96-جيدا الصغرى.

يتم فحص مورفولوجيا الفطرية بعد 72 ساعة من قبل المجهر وتتميز تحليل الصور الرقمية. في القيام بذلك، ويتم حساب عوامل شكل جسيمات عن التشكل الكلي الفطرية مثل قطر فيريه، ومنطقة المتوقعة، محيط، دائرية، نسبة الجانب، استدارة صلابة اوند مع صورة مفتوحة المصدر يماغيج برنامج معالجة. يتم الجمع بين المعايير ذات الصلة لعدد الصرف أبعاد (MN) 11، الذي تمكن من توصيف شاملمورفولوجيا الفطرية. وسلط الضوء على علاقة وثيقة من عدد الصرف والإنتاجية من خلال الانحدار الرياضية.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. إعداد المفاعل وبدء زراعة

وتجرى الزراعات مفاعل حيوي 4 في مجموع.

  1. استخدام مفاعل حيوي لمدة 3 L خزان أثار مع حجم العمل من 2.2 لتر لزراعة A. النيجر SKAn1015.
  2. صب مونوهيدرات الجلوكوز 72.6 غرام في المفاعل وملء هذا الامر مع ماء منزوع الأيونات 1.9 لتر.
  3. تركيب المعدات مفاعل مثل 3 يحير، اثنين التوربينات القرص ستة البيضاء المكره، ودرجة الحموضة قطب كهربائي، وهو مدخل الغاز مع فلتر الهواء، إصبع التبريد، وبرودة الهواء العادم مع فلتر الهواء، وهو أنبوب غمر لأخذ العينات العقيمة مع فلتر هواء خراطيم ومدخل لوالمتوسطة الحمضية، واللقاح، وقاعدة.
  4. الأوتوكلاف المفاعل في 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة.
  5. ربط المفاعل مع خزان الحمضي القاعدي (2 M حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم 2 م) ومضخات المقابلة واقامة الحموضة القيمة من 5.0 ± 0.05 درجة الحموضة مع وحدة التحكم.
  6. ربط مفاعل مع نظام تبريد المياه ووضع سترة التدفئةحول وعاء المفاعل.
  7. تثبيت جهاز استشعار درجة الحرارة مع وحدة التحكم المقابلة واقامة درجة الحرارة من 37 ± 0.1 درجة مئوية في درجة الحرارة وحدة التحكم.
  8. تتناسب مع محرك الإثارة فوق المفاعل وجعله خدمة بمتوسط ​​سرعة الإثارة من 200 دقيقة -1.
  9. إضافة معقم متوسط ​​نمو أدنى 11 حوض واحد من مدخل خراطيم المياه المعقمة (250 مل). لإعداد المتوسطة وتعقم جميع المكونات في 121 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة، ومختلطة مع بعضها البعض. لمدة ثلاثة الزراعات المكونات تشمل بودرة التلك (3MgO 4SiO • 2 • H 2 O) في تركيزات من 1 غرام / لتر (مفاعل 2)، 3 غرام / لتر (مفاعل 3) و 10 غرام / لتر (مفاعل 4). قبل الاستخدام، وإعادة تعليق جسيمات متناهية الصغر في 50 ملي الصوديوم العازلة خلات (درجة الحموضة 6.5)، وإضافته إلى المتوسطة العقيمة. في ثقافات التحكم (بدون الجسيمات) تحل محل تعليق الجسيمات الصغيرة بنسبة 50 ملي الصوديوم العازلة خلات (درجة الحموضة 6.5).
  10. إضافة تعليق بوغ (اللقاح) 1أعد S في Wucherpfennig آخرون. آل (2011) 11 حوض واحد من خراطيم مدخل عقيم (50 مل) حتى يتسنى للتركيز كميات الجراثيم إلى 1X10 6 مل -1. والتلقيح يمثل بداية زراعة (ح = 0 ح).
  11. بدء تهوية بنسبة 1.0 دقيقة -1 L.

2. معقم أخذ العينات بعد 24 و 48 و 72 ساعة من زراعة

  1. تأخذ 50 مل من حساء الثقافة العقيمة في أنبوب قنينة.
  2. استخدام نموذج لتقدير الوزن الجاف الكتلة الحيوية والنشاط β-فركتوفورانوزيداز والتحليل المجهري.

3. تحديد وزن الكتلة الحيوية الجافة بعد 24 و 48 و 72 ساعة من زراعة

  1. عينات من الكتلة الحيوية هي التي يتعين اتخاذها على الأقل في تكرار.
  2. الوزن مرشح السليلوز مع المقاييس الصغيرة بعد التجفيف في مجفف ووضع مرشح في قمع بوخنر مع توصيل مضخة فراغ المياه النفاثة.
  3. تصفية حجم عينة محددة (مثلا 10 مل) 1الثانية وشطف مع فلتر ماء منزوع الأيونات 10 مل لإزالة مركبات متوسطة من الكتلة الحيوية.
  4. تجعد مرشح مرة واحدة في الوسط، وضعه في صحن بيتري والزجاج، ووضعها في مجفف مقصورة حتى ثبات الوزن (لا يقل عن 24 ساعة).
  5. تبريد فلتر في مجفف وقياس الوزن.
  6. حساب وزن الكتلة الحيوية الجافة مثل الفرق بين الوزن من مرشح مع وبدون الكتلة الحيوية المجففة مقسوما على حجم العينة المستخدمة.

4. تقرير نشاط الأنزيمية خارج الخلية فركتوفورانوزيداز-β-POD بواسطة مقال الله / بعد 24 و 48 و 72 ساعة من زراعة

تخزين العينات في الثلج باستمرار في الوقت الذي تعمل معهم.

  1. مرشح ثقافة 1.5 مل حوض معلق خلات السليلوز مرشح عن طريق الضغط على تعليق الثقافة مع حقنة من خلال مرشح في أنبوب رد فعل. تخزين أنبوب رد فعل عند -20 درجة مئوية حتى الاستخدام.
  2. لاستخدام خليط التفاعل 20ميكرولتر عينة وإضافة 200 ميكرولتر من السكروز M 1،65 0،05 في حل العازلة الفوسفات M (درجة الحموضة 5.4) للشروع في رد فعل من السكروز إلى جلوكوز. كاري من رد الفعل على الأقل في تكرار.
  3. احتضان خليط التفاعل عند 40 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة في كتلة والتدفئة. وقف رد فعل من قبل في احتضان 95 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة في كتلة والتدفئة. يبرد خليط التفاعل عن طريق تخزين على الجليد وتدور باستمرار على الماء المكثف من قبل أجهزة الطرد المركزي في 13،000 ز لمدة 10 دقيقة في 4 درجات مئوية.
  4. إلى حساب الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة تعتمد انشقاق من السكروز إلى الجلوكوز، وتنفيذ قيمة فارغة باستخدام 20 ميكرولتر منزوع الأيونات الماء بدلا من 20 عينة ميكرولتر.
  5. على حساب لجلوكوز المتبقية في مرق والثقافة، وإجراء مراقبة سلبية على كل عينة. إلى أن 20 ميكرولتر نهاية استخدام العينة وتعطيل β-فركتوفورانوزيداز عن طريق التسخين على 95 درجة مئوية لمدة 10 دقيقة قبل إضافة السكروز واحتضان كما هو موضح في الخطوة 4.3.
  6. يخفف من هذه العينات أن الاتفاقات البيئية المتعددة الأطراف التاليةمحكم الامتزاز هي في حدود قيمة محسوبة.
  7. تنفيذ جميع المقايسات الأنزيمية في ثلاث نسخ. 2 تطبيق عينة المخففة ميكرولتر في لوحة صغيرة عيار جيد. تطبيق مجموعة قياسية لمعايرة على لوحة صغيرة من كل عيار باستخدام 2 ميكرولتر من حلول الجلوكوز 10 بعشرة لتركيزات خبرتها مختلفة (من 1 ملم الى 15 ملم) بدلا من 2 عينة ميكرولتر. لمعايرة نقطة الصفر استخدام 2 ماء منزوع الأيونات ميكرولتر بدلا من 2 عينة ميكرولتر.
  8. إضافة 200 ميكروليتر من محلول الكاشف إلى كل بئر باستخدام ماصة متعددة.
  9. احتضان الخليط لمدة 10 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  10. تخزين لوحة عيار الصغيرة في 6 درجات مئوية حتى قياس (بضع ساعات على الأكثر).
  11. قياس امتصاص عند 450 نانومتر باستخدام 96-جيدا لوحة صغيرة شروق الشمس قارئ واسترجاع البيانات والبرمجيات ماجلان. ضبط الوقت خلط ما يصل الى 5 ثوانى. وبقية فترة تصل الى 1 ثانية.
  12. فتح المخطط النتيجة مع جدول وبناء خط معايرة باستخدام نطاق القياسية:
    زlucose تركيز = أ + ب X امتصاص
  13. حساب النشاط:
    نشاط = (امتصاص X-تخفيف عامل قيمة فارغة) X أ + ب
  14. معرفة النشاط β-فركتوفورانوزيداز عن طريق حساب الفرق بين الأنشطة التي تضطلع بها عينة والمراقبة المناسبة السلبية.
  15. حساب إنتاجية محددة لاستخدامها من قبل التالية مع الأخذ في الاعتبار وزن الكتلة الحيوية الجافة وβ-فركتوفورانوزيداز النشاط 11.

5. المجهري والتحليل الآلي للصورة بعد 72 ساعة من زراعة

  1. مكان ثقافة مل حوالي 3 تعليق في طبق بيتري البلاستيك وتمييع لهم الفسيولوجية محلول كلوريد الصوديوم حتى يتم فصل هياكل شكلية.
  2. وضعه في طبق بيتري تحت المجهر، والذي يتميز بكاميرا مدمجة أو متصلا. اقتناء وحفظ حوالي 100 صور (الشكل 2) من هياكل شكلية لكل عينة. إيلاء اهتمام أن في كل صورة هو صورة تماما ما لا يقل عن كائن واحد.
  3. فتح جميع الصور من نفس العينة مع برنامج معالجة الصور يماغيج 12. تحويل الصور إلى الأبيض والأسود باستخدام أداة عملية "جعل ثنائي" (الشكل 2). لتطبيق الأمر إلى سلسلة كاملة من الصور استخدام التعليمات البرمجية للماكرو كما يلي.
    تشغيل (،، جعل الثنائي ")
  4. فتح الصور المجهزة ثنائي مع يماغيج مرة أخرى. حساب قطر على شكل عوامل فيريه، ومنطقة المتوقعة، محيط، دائرية، نسبة الجانب، استدارة صلابة اوند عن كل صورة مع "قياس مجموعة" أداة تحليل. لتطبيق الأمر إلى سيريوفاق من الصور استخدام التعليمات البرمجية للماكرو كما يلي.
    تشغيل ("8 بت")؛
    تشغيل ("جعل ثنائي")؛
    تشغيل ("جدول المجموعة ..."، "المسافة = X معروف = 1000 بكسل = 1 = ميكرون وحدة عالمية")؛
    تشغيل ("قياسات أطقم ..."، "عرض منطقة محيط فيريه الشكل حد توجيه = عشري بلا = 3")؛
    تشغيل ("تحليل الجزيئات ..."، "حجم = 10000-إنفينيتي دائرية = 0،00-1،00 = عرض الخطوط العريضة لعرض")؛
    تحديد العاشر حيث بلغ عدد بكسل والتي يرتبط إلى 1000 ميكرومتر عن طريق بناء خط مستقيم عبر شريط واسع. ربط عدد من بكسل من خط مستقيم مع طول شريط النطاق في ميكرون.
  5. فتح الرسم البياني للنتيجة التي تحتوي على قيم عامل شكل عن كل صورة مع جدول بيانات. حساب عدد الصرف كما يلي عن كل صورة.
    figure-protocol-1
  6. حساب يعني قيمة والانحراف المعياري لعدد الصرف مع الأخذ في الاعتبار جميع الصور من عينة واحدة.
    7. استخدام الرسوم البيانية والبيانات برنامج لتحليل العلاقة البيانية لعدد الصرف مع إنتاجية محددة وتحديد مدى العلاقة الرياضية التي الانحدار الرياضية.

6. ممثل النتائج

من خلال إضافة جزيئات التلك A. الصغرى يتم تغيير النيجر SKAN 1015 التشكل من التشكل بيليه صحيح إلى التشكل أو فطر حتى فرقت. في حين أن تعرض بيليه التشكل في الظروف القياسية يتم إنشاء مورفولوجيا فطر بواسطة مكملات من المتوسط ​​مع 10 جم / لتر من الجسيمات الدقيقة التلك (الشكل 4). في الوقت نفسه نشاط فركتوفورانوزيداز-β يزيد حوالي 03-05 مارس أضعاف. ألف التكميلي من 1 أو 3 غرام / لتر من بودرة التلك يؤدي إلى التشكل مشتتة، مع نشاط فركتوفورانوزيداز الضعف (الشكل 4).

ويمكن للمورفولوجيا الجسيمات الصغيرة التي تعتمد بشكل شامل ووصف من قبل مورعدد phology التي يمكن حسابها باستخدام المعايير التي تحددها تحليل الصور التلقائي. والكريات جولة تماما وعلى نحو سلس في صور مجهرية تظهر دوائر الكمال. لمثل هذه الجسيمات في عدد الصرف لديها قيمة 1. يمكن تبسيط أصغر جزء من التشكل فطر كخط أحادي البعد مما أسفر عن عدد من الصرف 0. وجميع أشكال وسيطة المورفولوجية مثل الكريات غير النظامية ممدود أو كتل لذلك قيم بين 0 و 1. وسوف جزيئات كبيرة نوعا ما يؤدي إلى جزيئات، وارتفاع الفطرية مع سطح كبير أو جزيئات ممدود، في عدد الصرف منخفضة نوعا ما 11.

في الظروف القياسية في التشكل في مفاعل 1 عدد المعروضات الصرف حوالي 0.8. في التشكل في مفاعل 4 مع بودرة التلك 10 جرام / لتر ويتميز المنغنيز حوالي 0.1. عدد الصرف للمفاعلات 2 و 3، مع تركيز بودرة التلك من 1 و 3 جرام / لتر، وتقع بين هذين النقيضين، مما يدل على morpho فرقتبليد الحركة. منذ الدقيقة مورفولوجيا الجسيمات تعتمد يرتبط ارتباطا وثيقا مع إنتاجية β-فركتوفورانوزيداز، يتم الحصول على وجود علاقة رياضية لعدد الصرف والإنتاجية مماثلة إلى الشكل 5.

figure-protocol-2
الشكل 1. الخطة الشاملة للتصميم التجريبية وإجراء تحليلي ألف. يزرع النيجر (مع أو بدون الجسيمات الدقيقة) في L 3 اثار خزان مفاعل حيوي لمدة 72 ساعة. بعد 24، يؤخذ 48 و 72 عينة هكتار لتقدير الوزن الجاف الكتلة الحيوية والنشاط β-فركتوفورانوزيداز، والتي يتم استخدامها مرة أخرى لحساب انتاجية محددة. بعد 48 ساعة يتم فحص مورفولوجيا الفطرية بواسطة المجهر وتتميز تحليل الصور الرقمية. يتم الجمع بين المعايير ذات الصلة من تحليل الصور لعدد علم الصرف، والذي هو رياضي ترتبط إنتاجية محددة.

figure-protocol-3 الشكل 2. خطوات لمعالجة الصور لمجهرية لتوليد صور لهياكل شكلية من أ. النيجر. الخطوة 1: الحصول على الصور بواسطة المجهر. الخطوة 2: تحسين صورة إذا لزم الأمر. الخطوة 3: binarization صورة بالأبيض والأسود، والأبيض (ثنائي) ولدت في صورة يماغيج. الخطوة 4: يتم معالجة الصورة الثنائية من قبل ويتم مسح كائن غير مرغوب فيه. الخطوة 5: يجري التحليل الصرفي مع وظيفة "تحليل الجزيئات" لليماغيج مصدر برنامج مفتوح.

figure-protocol-4
الشكل 3. المورفولوجية أشكال مختلفة من A. يعتمد على تركيز الجسيمات الدقيقة المضافة النيجر. وأضاف مع زيادة تركيز الجسيمات الدقيقة يمكن أن يكون حجم بيليه تراجع بدقة وصولا الى كريات النوى قذيفة صغيرة، وأسراب صغيرة والمشيجة حتى فرقت بحرية. هندسة مورفولوجية وpergillus النيجر SKAn1015 بواسطة مكملات الجسيمات الدقيقة في ثقافة المغمورة. بدون المجهرية الدقيقة (A)، و 10 ملغم / لتر (B)، 0.1 غ / لتر (C)، 0.2 غرام / لتر (D)، 0.3 غرام / لتر (E)، و 0.6 غرام / لتر (F)، 1.0 جرام / لتر (G)، 1.5 غرام / لتر (H)، 2.0 غرام / لتر (I)، 2.5 غرام / لتر (J)، 3.0 غرام / لتر (K)، 3.5 غرام / لتر (L)، 4.0 غرام / لتر (M )، 4.5 غرام / لتر (N) و 5.0 غرام / لتر (O)، و 10 جرام / لتر (ف) و 15 غ / ل (س)، و 20 جرام / لتر (R)، و 30 جرام / لتر (S) و 40-50 جرام / لتر (T). وقد أخذت الصور بواسطة المجهر الضوئي بعد 72 ساعة من زراعة.

figure-protocol-5
الشكل 4. نشاط فركتوفورانوزيداز في اعتماد التلك الجسيمات الدقيقة تركيز 1 غرام / لتر (مفاعل 2)، 3 غرام / لتر (مفاعل 3) و 10 غرام / لتر (مفاعل 4). لم يتم استكمال مفاعل 1 مع الجزيئات الدقيقة، وهنا تتم زراعة تحت الظروف القياسية.

figure-protocol-6
الشكل 5. علاقة جيدة الممثل (R 2 = 0.91) في علم الصرفعدد وإنتاجية محددة. يتم رسم عدد المورفولوجيا (الإحداثي السيني) ضد إنتاجية محددة (الإحداثي الثاني). الانحدار غير الخطية تعطي ارتباط الأسي.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وكان التعديل من التشكل الفطرية من اهتمام في مجال التكنولوجيا الحيوية منذ عقود عديدة. وقد حاولت دراسات مختلفة لعملية اختيار تختلف المعلمات مثل قيمة درجة الحموضة، ومدخلات الطاقة، ودرجة الحرارة، والمغذيات متوسطة الحجم أو تركيز اللقاح 1، ولكن تعاني من سيطرة غير دقيقة وغير كاملة بدلا من التشكل، ارتفاع تكاليف الطاقة، والآثار تثبيط أو عدم الاستقرار الناتج، وفي المقابل، ومكملات من الجسيمات الدقيقة يسمح للهندسة دقيقة من التشكل الفطرية من خلال صقل تباين حجم الجسيمات وتركيز. هذا يفتح آفاقا جديدة لاستخدام جزيئات متناهية الصغر من أجل التحسين ومصممة خصيصا من تصميم التشكل إنتاج عالية في إنتاج التكنولوجيا الحيوية مع أ. النيجر والكائنات الدقيقة الخيطية الأخرى.

تحليل الصور الرقمية هي وسيلة سهلة للتكرار لوصف الفطرية مورفولوجيا الماكرو. ومع ذلك، فإن العديد من المعلمات لقصص الأطفال الحجم والشكل والسطحيةثالثا البنى الصرفية وصفها في المؤلفات يجعل تقييم سريع للمورفولوجيا الفطرية معقدة. عدد الصرف كما عرضت مجموعة من المعايير ذات الصلة، والابتعاد عن هذا النقص، ويمكن استخدامها ليس فقط لتوصيف شامل لهياكل شكلية، بل أيضا لارتباط الرياضية مباشرة مع الإنتاجية. هذا يجعل من جديد تقدير من الإنتاجية عن طريق التشكل معين، وبالتالي التخصيص من التشكل للالعملية تحتاج ممكن.

باستخدام عدد الصرف، فمن الممكن أن نميز بين مختلف بيليه وmorphologies أجمة 4،5. لمزيد من التطوير لعدد الصرف ومراعاة البعد كسورية ويبدو أن واعدة. والبعد كسورية يعطي قياس لمدى تعقيد والشامل ملء خصائص كائن 13 و predestinated وبالتالي لتوصيف شامل لمورفولوجيا فطر.

على كرeation من مورفولوجية عالية فطر المنتجة، ومع ذلك، قد يؤدي إلى مشاكل مع أداء عملية خاصة في زراعة على نطاق واسع، لأنه قد تم على شكل نمو mycelial أظهرت في وقت سابق لعرض أكبر بكثير اللزوجة مرق ثقافة 2. هذا يؤدي إلى مشاكل مع انتقال الحرارة والكتلة وتشكيل مناطق راكدة غير مختلطة، والتي تتطلب مساهمة أكبر من الطاقة، وجعل زراعة أكثر تكلفة لتشغيل 1. ولذلك ينبغي النظر في العلاقة بين مورفولوجيا الفطرية وثقافة مرق اللزوجة عند تغيير الصرف وإدماجها في نماذج أخرى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدي ما يكشف.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المؤلفين الامتنان بالدعم المالي المقدم من مؤسسة البحوث الألمانية (DFG) عن طريق مركز البحوث التعاونية SFB 578 "من جين إلى المنتج" في الجامعة التقنية براونشفايغ، ألمانيا.

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wucherpfennig, T., et al. Advances in Applied Microbiology. 72, Academic Press. 89-136 (2010).
  2. Driouch, H., Hänsch, R., Wucherpfennig, T., Krull, R., Wittmann, C. Improved enzyme production by bio-pellets of Aspergillus niger: Targeted morphology engineering using titanate microparticles. Biotechnology and Bioengineering. 109, 462-471 (2012).
  3. Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. Optimized bioprocess for production of fructofuranosidase by recombinant Aspergillus niger. Applied Microbiology and Biotechnology. 87, 2011-2024 (2010).
  4. Driouch, H., Roth, A., Dersch, P., Wittmann, C. Filamentous fungi in good shape: Microparticles for tailor-made fungal morphology and enhanced enzyme production. Bioengineered Bugs. 2, 100-104 (2011).
  5. Driouch, H., Sommer, B., Wittmann, C. Morphology engineering of Aspergillus niger for improved enzyme production. Biotechnology and Bioengineering. 105, 1058-1068 (2010).
  6. Kaup, B. -A., Ehrich, K., Pescheck, M., Schrader, J. Microparticle-enhanced cultivation of filamentous microorganisms: Increased chloroperoxidase formation by Caldariomyces fumago as an example. Biotechnology and Bioengineering. 99, 491-498 (2008).
  7. Hirayama, M., Sumi, N., Hidaka, H. Purification and characterization of a fructooligosaccharide-producing beta-fructofuranosidase from Aspergillus niger ATCC 20611. Agricultural and Biological Chemistry. 53, 667-673 (2006).
  8. Rajoka, M. I., Yasmeen, A. Improved productivity of beta-fructofuranosidase by a derepressed mutant of Aspergillus niger form conventional and non-conventional substrates. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 21, 471-478 (2005).
  9. Zuccaro, A., Götze, S., Kneip, S., Dersch, P., Seibel, J. Tailor-made fructooligosaccharides by a combination of substrate and genetic engineering. ChemBioChem. 9, 143-149 (2008).
  10. Huggett, A. S. G., Nixon, D. A. Use of glucose oxidase, peroxidase, and o-dianisidin in determination of blood and urinary glucose. The Lancet. , 270-368 (1957).
  11. Wucherpfenning, T., Hestler, T., Krull, R. Morphology engineering - Osmolality and its effect on Aspergillus niger morphology and productivity. Microb. Cell Fact. 10, (2011).
  12. Rasband, W. S. ImageJ. , National Institutes of Health. Bethesda, Maryland, USA. (1997).
  13. Papagianni, M. Quantification of the fractal nature of mycelial aggregation in Aspergillus niger submerged cultures. Microbial Cell Factories. 5, 5(2006).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Fungal Morphology ControlMicroparticle AdditionBiomass Dry WeightBeta Fructofuranosidase AssayGlucose QuantificationImageJ AnalysisMorphology Number CalculationSpecific Productivity

مقالات ذات صلة