Ergebnisse: 2,3-trans-CHDGlukonsäurebildung begann nach 37 Stunden. Am Ende der Fermentation wurden170 mmol/l Glukonsäure akkumuliert.1,01502002,3-trans-CHD [mol]0,80,60,40,22,3-CHD [mmol/l]2,3-CHD [mol]1209060302,3-trans-CHD [mmol/l]Glukonsäure, Acetat [mmol/l]1601208040GlukonsäureAcetat0,00 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]000 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]Abb. 5.8:Links: Verlauf der Konzentrationen und der Gesamtmenge des Produktes 2,3-trans-CHDbei Fed-Batch Fermentation mit F82pC20 mit dem Aminosäurezulauffaktor m=4 (Gl. 4-3,S. 55). Rechts: Konzentrationsverläufe der gebildeten Nebenprodukte Acetat undGlukonsäure.L-Tyr, L-Phe [mmol/l]54321L-TyrosinL-Phenylalanin00 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]Verbrauchsrate L-Tyr/L-Phe[mmol/(g*h)]1,00,80,60,40,2Verbrauchsrate :L-TyrosinL-Phenylalanin0,00 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]Abb. 5.9:Links: Konzentrationensverlauf der aromatischen Aminosäuren. Rechts: Darstellung derL-Phenylalanin und L-Tyrosin spezifischen Verbrauchsraten (7,5 Liter; F82pC20; m=4).Die Regelung des Zulaufes der Aminosäurelösung begann nach 7 Stunden bei Erreicheneiner optischen Dichte von 14. Nach 16,4 Stunden wurde die Wachstumsphase beendet. Eswurden insgesamt 7,3 mmol L-Tyrosin und 9,6 mmol L-Phenylalanin während derWachstumsphase zugegeben. Es wurde eine Biomassekonzentration von 23,8 g/l ermittelt.Anschließend wurde der Zulauf auf einen konstanten Wert von 1 g/h und ab derProzessstunde 33 auf 2 g/h gesetzt.Die maximale differentielle spezifische Produktbildungsrate von 0,91 mmol/(g*h) wurde nachder IPTG-Induktion ermittelt (Abb. 5.11). Im weiteren Verlauf der Fermentation nahm dieProduktbildung auf unter 0,19 mmol/(g*h) ab. Die Biosynthese des NebenproduktesGlukonsäure begann nach 36 Stunden. Die maximale Glukonsäurebildungsrate von0,69 mmol/(g*h) wurde am Ende der Fermentation erzielt. Bis zur Prozessstunde 36 wurden63
Ergebnisse: 2,3-trans-CHD3,8 mmol/(g*h) CO 2 gebildet. Während der Glukonsäurebildung nahm dieKohlendioxidbildung um 32% auf 2,6 mmol/(g*h) ab. In dem gleichen Zeitraum stieg dieGlukoseverbrauchsrate um 41% von 0,78 auf 1,33 mmol/(g*h).502,020Biomasse [g/l]40302010BiomasseWachstumsrate1,61,20,80,4Wachstumsrate [1/h]Aminosäurenzulaufrate [g/h]161284Zulauffaktor:m=2m=400 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]0,000 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]Abb. 5.10: Links: Verlauf der Biomassekonzentration und der Wachstumsrate (7,5 Liter; E. coliF82pC20; m=4). Rechts: Vergleich der Verläufe der Aminosäurenzulaufraten beiExperimenten mit einem Zulauffaktor von m=2 und m=4 (Gl. 4-3, S. 55).Bildungs- und Verbrauchsraten[mmol/(g*h)]1001010,1Glukonsäure Glucose2,3-trans-CHD CO 20,010 10 20 30 40 50Prozesszeit [h]1001010,10,01Abb. 5.11: Logarithmische Darstellung des Verlaufes der differentiellen spezifischenGlukoseverbrauchsrate und der spezifischen 2,3-trans-CHD-, Glukonsäure- und CO 2 -Bildungsraten (7,5 Liter; E. coli F82pC20; m=4).Es wurde eine maximale differentielle substratbezogene Ausbeute von 13,6 %mol/molerreicht (Abb. 5.12). Nach der Induktion der Glukonsäurebiosynthese stagnierte der Wert aufeinem Niveau von 6 bis 8 %mol/mol. Die integrale Selektivität ergab ein Maximum von8,3 %mol/mol. Nach dem Ende des Wachstums wurde die maximale Produktivität von4,2 mmol/(l*h) erreicht. Im weiteren Verlauf der Fermentation sank der Wert auf 2 bis64
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Inhaltsverzeichnis4.3 Apparativer A
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Zusammenfassung9 ZusammenfassungIm
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AusblickOptimierung der Reaktivextr
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Literaturverzeichnis11 Literaturver
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LiteraturverzeichnisGibson DT, Koch
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Anhang12 Anhang12.1 Zusammensetzung
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Anhang12.1.6 Zulaufmedien: Glukose
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Anhang12.2.1 Datenblatt der chemisc
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Anhang2,3-trans-CHD3,4-trans-CHDAbb
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AnhangSauerstoffelektrode 12 mm Oxy
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Anhang Bei dem Einsatz des accutren
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AnhangAbb. 5.6:Abb. 5.7:Abb. 5.8:Ab
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AnhangAbb. 6.15: Gegenüberstellung
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Anhang12.8 TabellenverzeichnisTab.
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