Pyruvat-Produktion durch acetatauxotrophe - JUWEL ...

54 ERGEBNISSE
Tab . 11 : Maximale Glucose-Aufnahmerate und maximale Pyruvat- und Lactat-Bildungsrate in
YYC202-Zellsuspensionen bei unterschiedlichen MOPS-Konzentrationen . Es wurden jeweils
-100 mM Glucose zugefügt . Die angegebenen Werte sind Mittelwerte aus jeweils zwei Versuchen .
maximale Glucose-Verbrauchsrate [pmol Glucose min'
(mg Protein) - ']
maximale Pyruvat-Bildungsrate [pmol Pyruvat min' (mg
Protein) - ']
Pyruvat-Ausbeute [Mol Pyruvat/Mol Glucose]
3.4 Glucose-Umsetzung durch Zellsuspensionen von E. coli YYC202 im Fermenter
Wenn Glucose nicht über die Glykolyse, sondern über den oxidativen Pentosephosphatweg
verstoffwechselt wird, entsteht C02 . Dies führt zu einer Reduktion der Pyruvat-Ausbeute . Um
zu bestimmen, wieviel C02 bei der Umsetzung von Glucose durch Zellsuspensionen von
YYC202 entsteht, wurde ein Versuch in einem Fermenter mit C02-Abgasanalytik
durchgeführt . Außerdem konnte dabei der pH-Wert und die Sauerstoff-Sättigung der
Suspension automatisch reguliert werden . Wie in Abb . 15 gezeigt, lag die gemessene C02-
Bildungsrate während des gesamten Versuchs relativ konstant bei 0,04 gmol min' (mg
Protein) -1 . Die Glucose-Verbrauchsrate betrug in den ersten 5 h 0,34 gmol min' (mg
Protein) -1 , in der Folge nur noch etwa 0,11 gmol min' (mg Protein) -1 (Tab . 12) Das deutet
darauf hin, dass in der Anfangsphase etwa 12 % der Glucose über den oxidativen
Pentosephosphatweg verstoffwechelt wurde, in der späteren Phase dann 36 % . In der
Gesamtbilanz wurden 4,4 % des verbrauchten Kohlenstoffs aus der Glucose als C02
wiedergefunden (Tab . 13) . Trotz der konstant hohen Sauerstoffsättigung wurde auch in
diesem Versuch Lactat als Nebenprodukt gebildet . Die deutet darauf hin, dass die Aktivitäten
der Atmungskettenenzyme und nicht der Sauerstoff limitierend für die NADH-Oxidation war
und das die D-Lactat-Dehydrogenase auch unter aeroben Bedingungen im Stamm YYC202
stark aktiv war . Die Pyruvat-Ausbeute lag bei 1,0 Mol Pyruvat/Mol Glucose, unter der
Annahme das Lactat wieder zu Pyruvat umgesetzt würde bei 1,7 Mol Pyruvat/Mol Glucose .
88 % des verbrauchten Kohlenstoffs konnte in Form von Pyruvat, Lactat und C02
wiedergefunden werden, d.h . die Kohlenstoffbilanz war deutlich geschlossener als in den
vorangegangenen Versuchen .
0,2 M MOPS 0,5 M MOPS 1 M MOPS
0,24 ± 0,02 0,31 ± 0,01 0,06 ± 0,00
0,29 ± 0,04 0,28 ± 0,00 0,04 ± 0,00
0,80 ± 0,10 1,20 ± 0,30 1,20 ± 0,03