Altklausur 10 / 11 Flashcards
Wie kann die Glucosekonzentration in einem Fermenter on-line gemessen werden?
z.B. mit einer Enzymelektrode
Hat in Membran immobilisiertes Enzym, welches Glucose zu Gluconolacton umwandelt. Oxidations-Reaktion ist von Elektrode messbar
Beschreiben sie
a) das Submersverfahren
b) das Oberflächenverfahren.
Vor- und Nachteile? Welche Produkte werden wie produziert?
a) = Flüssigkultivierung in Schüttelkolben / Fermenter
+ Gut steuerbar (T, pH) - Belüftung schwierig
+ Gute Raum-Zeit-Ausbeute - Scherkräfte
für Zitronensäureherstellung, Gluconsäureproduktion
b) = Kultivierung auf festem Medium in flachen Pfannen
+ Gute Belüftung - Schlechte Raum-Zeit-Aus.
+ keine Scherkräfte - Schlecht steuerbar
für Herstellung von Maggi, Exoenzymen mit Pilzen
Bei welchen biotechnologischen Produkten spielen bei der Herstellung anaplerotische Reaktionen eine wichtige Rolle?
Succinat, Lysin —> Einspeisen von Oxalacetat in Citratcyclus
Was ist die Sauerstofftransferrate (OTR)? Warum ist dies eine nützliche Information? Was kann man anhand dieses Wertes ermitteln?
Gibt an wie viel O2 pro Zeit in die Lösung eingebracht werden kann,
Bestimmt die Leistungsfähigkeit für einen aeroben Prozess,
Hängt ab von der Konzentration an aktuell gelöstem O2, dem Massentransferkoeffizienten und der Fläche der Gasblasen
Beschreiben sie die Zitronensäureherstellung und geben sie die besonderen Bedingungen an.
Limitierung von Fe3+ mit Konz. < 0,1 mg / L
+ Zugabe von Cu2+, Zn2+-Salzen für kompetitive Hemmung
→ Aconitase gehemmt, kein Abbau von Citrat zu Isocitrat
→ Citratsynthese + Sekretion nimmt zu
Änderung pH von 5 (Start) zu 2 (Produktion) für verringertes Risiko von Kontaminierungen
Herstellung im Submersverfahren mit Stirred Tank-Reaktoren / Open Vat
Was muss man bei der Verwendung von Molke als komplexe C-Quelle beachten?
Dass verwendete MOs beta-Galactosidasen besitzt, welche zum Abbau von Molke gebraucht werden.
Welche abiotischen Faktoren beeinflussen MOs und warum?
- Wasseraktivität (Aw) des Substrats
(Bakterien wachsen nicht bei Aw<0,95, Marmelade hat Aw = 0,8, daher wachsen dort nur Schimmelpilze (Aw 0,8-0,85) - pH-Wert
- Temperatur (Einfluss auf enzymatische Reaktionen, Proteindenaturierung, Membran)
- Sauerstoff und ROS (je nach Stoffwechseltyp (Aerob, anaerob,…))
- Druck, Osmolarität, Strahlung
Welche AS werden fermentativ hergestellt?
Beispiele + MOs, Einsatz der Produkte?
L-Glu, L-Lys, L-Thr, L-Trp, L-Phe, L-Val, L-Ile
z.B. mit E. coli, Corynebacterium glutamicum
Einsatz:
- Futtermittelindustrie
- Lebensmittelindustrie (Geschmacksverstärker, Süßungsmittel, Protein-Drinks,…)
- Pharmazeutische Industrie (Infusionslösungen, Agenzien,…)
- Kosmetische Industrie (Haar- und Hautkosmetika)
Welche Probleme treten bei der Maßstabsvergrößerung (scale up) auf?
Trotz Konstanghaltung aller vorgegebenen Kultivationsparameter können erhebliche Abweichungen in Biosyntheseleistung auftreten. Kein allgemein gültiges Schema, Prozess muss individuell eingestellt werden
—> Optimierung der Parametereinstellung in jeder Dimension nötig.
Dabei Orientierung an konstantem Energieertrag pro Reaktionsvolumen bzw. konstante OTR
Definition Primär- und Sekundärmetabolite + 2 Beispiele
Primär: entstehen in Energie- und Baustoffwechsel, für Zellaufbau & Wachstum oder Energiegewinnung (Primärmetabolismus) i.d.R. während exp. Wachstumsphase, Bsp. AS (Trp, Tyr,…), Glucose, Vitamine, org. Säuren,…
Sekundär: nicht nötig für Wachstum oder Überleben, z.B. Toxine, Antibiotika, Pigmente
