نبذة مختصرة : امتصاص الجلوكوز وتدية glutamicum أساسا من خلال mannose phosphotransferase ( PTS ) مع نظام عالية تقارب الجلوكوز ( كم = 0.35 ملم ) . اختيار المسوخ التي يمكن أن تحمل 2-deoxyglucose ( 2dg ) وعدم بيب تعتمد على نقل الجلوكوز النشاط ، هذه المسوخ يمكن أن تنمو في المتوسط مع الجلوكوز كمصدر واحد من مصادر الكربون والطاقة ، وذلك باستخدام انخفاض تقارب ( ك = 11 ملم ) nonpts امتصاص النظام ، وبالتالي فإن معدل امتصاص السكر انخفضت بشكل ملحوظ . عندما نمت في وسائل الإعلام المختلفة مع الضغط الاسموزي ، معدل الاستهلاك و معدل النمو النوعي من نوع البرية الخلايا انخفضت . الخلايا في هذه الثقافات تظهر مماثلة PTS النشاط عندما تقاس تحت الظروف القياسية . ومع ذلك ، عندما علقت الخلايا في مخازن مختلفة مع الضغط الاسموزي ، نقاط النشاط يرتبط مع الضغط الاسموزي . هذا التأثير التثبيطي يمكن أن يفسر انخفاض امتصاص السكر و معدل النمو لوحظ في نفاذية عالية متوسطة . ومع ذلك ، غير PTS الجلوكوز نظام النقل لا تتأثر وسائل الإعلام الضغط الاسموزي . مع زيادة الضغط الاسموزي حمض الجلوتاميك تراكم وسائل الإعلام في ظل ظروف الإنتاج الصناعي ، مماثلة تثبيط السكر نقل القدرة لوحظ . هذه الظاهرة وبالتالي يحد من عملية التخمير ، لأن انخفاض معدل معين يؤدي إلى زيادة في نسبة السكر المستهلكة من قبل خلية الصيانة ، جنبا إلى جنب مع انخفاض في الإنتاجية .

الكلمات الرئيسية : نقل الجلوكوز . الضغط الاسموزي . حمض الجلوتاميك التخمير ؛ وتدية glutamicum ;

محتوى البحث :

1 - تأثير الضغط الاسموزي على نشاط نقاط نظام امتصاص الجلوكوز

نشاط نقاط ثابتة في 800mosmol / كغ تحت الضغط الاسموزي ، ثم انخفض خطيا مع زيادة الضغط الاسموزي . في 1900mosmol / كغ ، نشاط نقاط فقط 15 ٪ من الحد الأقصى .

تأثير الضغط الاسموزي على حمض الجلوتاميك التخمير

تراكم حمض الجلوتاميك و الأيضات الثانوية يمكن أن يؤدي إلى زيادة كبيرة في الضغط الاسموزي في وسائل الإعلام ، من أجل الحفاظ على قيمة الرقم الهيدروجيني المستمر ، إضافة قاعدة ( الأمونيا في هذه الحالة ) يزيد من الضغط الاسموزي . هذه الظاهرة لوحظ في درجة الحرارة الحساسة وتدية glutamicum سلالة 2262 ، والتي يمكن أن تصل إلى تركيز عال من المنتجات ( حمض الجلوتاميك > 85 غ / ل ) و الضغط الاسموزي أكثر من 2000 مليون osmol · كغ - 1 . معدل استهلاك السكر ظلت دون تغيير خلال الساعات القليلة الأولى ، ثم

انخفاض تدريجي . من أجل اختبار ما إذا كان ضعف النشاط يرتبط مع زيادة الضغط الاسموزي الناجم عن تراكم حمض الجلوتاميك ، ومساهمة نقاط النشاط في مجموع امتصاص السكر تم قياسها . في حمض الجلوتاميك إنتاج سلالة ، مجموع كمية السكر هو أسرع ، مما يدل على ارتفاع نشاط permease . . . . . . . قياس معدل امتصاص الجلوكوز تحت ظروف غير مشددة إلى أن permease يساهم بقدر 25 ٪ من مجموع امتصاص الجلوكوز في وتدية glutamicum 2262 . تأثير الإجهاد التناضحي على تثبيط نشاط نقاط تم قياسها باستخدام طريقة القياس في المختبر من نقاط نظام النقل ، في ظل حالة من الجلوكوز الملحق ( مساهمة permease ضئيلة ) ( انخفاض بقايا الجلوكوز ، أي أقل من 2 غ · ل - 1 ) ، وانخفاض استهلاك الجلوكوز يمكن أن ينظر إليه على أنه قريب جدا من توقع انخفاض نشاط نقاط ( الشكل 3 ) .

3 - تأثير على محصول حمض الجلوتاميك

عندما يزيد الضغط الاسموزي في المتوسط ، واحدة من نتائج انخفاض النشاط الأيضي هو انخفاض كبير في إنتاج حمض الجلوتاميك في نهاية التخمير . انخفاض استهلاك الجلوكوز يؤدي إلى انخفاض في إنتاج الغلوتامات ، ويرجع ذلك إلى زيادة نسبة الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون . الناتج من ثاني أكسيد الكربون ظلت ثابتة تقريبا طوال فترة الإنتاج ، مما يشير إلى أن الطاقة الحيوية التي تم الحصول عليها من عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات لتلبية متطلبات الحفاظ على الخلية ثابتة تتناسب مع الكتلة الحيوية في خزان التخمير ،

ولذلك ، فإن انخفاض معدل استهلاك السكر يتطلب زيادة نسبة السكر المستخدم . عندما تم حساب معامل الصيانة وتدية glutamicum 0.6mmol الجلوكوز / ز / ح ، فإن نسبة الجلوكوز اللازمة للحفاظ على الخلايا زادت من 15 ٪ من مجموع استهلاك السكر في المرحلة الأولى من إنتاج حمض الجلوتاميك إلى 40 ٪ من الحد الأقصى من الضغط الاسموزي في مرحلة لاحقة من التخمير ( الشكل 4 ) . انخفاض غلة حمض الجلوتاميك لوحظ في مرحلة لاحقة من التخمير يتفق مع التغيرات في تدفق الكربون اللازمة للحفاظ على التمثيل الغذائي . إذا كان الطلب على الأكسجين الأيضي انخفض خلال فترة ضعف النشاط الأيضي ، السيطرة على تركيز السكر المتبقية قد استعادة جزء من فقدان الإنتاجية .

4 - المناقشة

في هذه الورقة ، تثبيط حمض الجلوتاميك التخمير في وقت لاحق يرتبط مباشرة مع تراكم المنتجات والسيطرة على امتصاص السكر في البيئة . هذه الظاهرة ليست بسبب التغيرات في مستوى التعبير الجيني ، ولكن بسبب التغيرات في النشاط الحيوي من نظام النقل تحت الإجهاد التناضحي . وعلاوة على ذلك ، فإن هذا التأثير هو عكسها ، لأنه بمجرد القضاء على الإجهاد التناضحي ، وغسلها الخلايا لا تزال قادرة على استعادة قدرتها على نقل السكر . وبالمثل ، فإن قدرة نقل الجلوكوز في الخلايا التي تنمو بشكل طبيعي انخفض بشكل ملحوظ عندما علقت مرة أخرى في مفرط التناضح عازلة . مع زيادة الضغط الاسموزي ، هذه الآثار الفسيولوجية يمكن أن يؤدي إلى انخفاض استهلاك السكر وانخفاض معدل الأيض . لأن متطلبات الطاقة للحفاظ على الكتلة الحيوية لا تزال هي نفسها ، وفي كثير من الحالات ، المزيد من الطاقة اللازمة لمواجهة مثل هذه الضغوط ، وهذا يمكن أن يؤدي أيضا إلى انخفاض في الإنتاجية . المزيد والمزيد من استهلاك السكر سوف تستخدم في إنتاج الطاقة ، وبالتالي سوف تفقد في شكل ثاني أكسيد الكربون على حساب أقل من المنتجات . أما عن حمض الجلوتاميك التخمير ، مع زيادة الضغط الاسموزي من وسائل الإعلام ، والغلة الإنتاجية انخفضت بشكل ملحوظ . الآلية البيوكيميائية التي تؤدي إلى انخفاض في قدرة النقل PTS لم تحدد بعد ، ولكن قد تكون ذات صلة إلى التغيرات الهيكلية من البروتين / غشاء معقدة . سلالات إنتاج حمض الجلوتاميك أكثر كفاءة أو أسرع سوف تصل إلى عتبة التناضح بشكل أسرع ، مما يؤدي إلى عدم زيادة الغلة بعد 24 ساعة من التخمير . ولذلك ، فإنه من المفيد اختيار سلالة مع ارتفاع الضغط والتسامح من أجل التخمير ، وبالتالي ضمان أن سلالة الصناعية قوية بما فيه الكفاية للحفاظ على ارتفاع النشاط الأيضي في إنتاج عالية الغلة . طريقة أخرى للتغلب على هذا القمع هو تطوير نظام التخمير الذي يدمج عملية الاستخراج المصب لإزالة المنتج أثناء التخمير تراكم .