m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich

6 Einfluss verschiedener Fermentationsparameter auf den Prozess
das im Medium vorhandene Magnesium bei höheren Werten als Magnesium-Ammonium-
Hydrogensulfat ausfällt [Jander und Blasius 1990]. Die untersuchten Prozessbedingungen
sind in Tab. 6.1 auf Seite 93 aufgeführt.
Die L-Phenylalanin-Konzentration in Experimenten mit T = 33 ◦ C und T = 37 ◦ C ist
in Abb. 6.1 dargestellt. Nach der Einstellung der jeweiligen Temperatur nach 14 Stunden
wurden die Unterschiede deutlich. Bei einer Temperatur von 37 ◦ C stieg die Konzentration
schneller bis auf 180 mmol/l an als bei einer Temperatur von 33 ◦ C, bei der der Wert erst
nach 33 Stunden erreicht wurde. Bei der höheren Temperatur liefen die Reaktionen in der
Zelle schneller ab. Während die Konzentration bei hoher Temperatur ab t = 30 h kaum
noch anstieg und am Ende 206 mmol/l (34 g/l) L-Phenylalanin erreichte, war bei niedriger
Temperatur ein kontinuierlicher Anstieg auf 223 mmol/l (36,8 g/l) L-Phenylalanin am
Ende zu erkennen. Insgesamt wurden bei 37 ◦ C 2,81 mol (464 g) L-Phenylalanin gebildet
und damit etwas weniger als bei 33 ◦ C mit 2,9 mol (479 g) L-Phenylalanin.
Aufgrund der Regelung der Glucosekonzentration konnte die Acetatkonzentration über
den größten Teil der Fermentation niedrig gehalten werden (siehe Abb. 6.1). Bei 37 ◦ C
begann die Acetatkonzentration jedoch nach 30 Stunden zu steigen. Ab diesem Zeitpunkt
stieg die L-Phenylalanin-Konzentration kaum noch an. Die aufgenommene Glucose wurde
nicht oder kaum mehr über den Aromatenbiosyntheseweg zum L-Phenylalanin geleitet.
Überschussstoffwechsel, der zur Bildung von Acetat bei aerobem Fermentationsbetrieb
führte, setzte ein. Mögliche Ursachen des Abbruchs der Produktion werden in Abschnitt 6.2
genauer behandelt. In dem Experiment bei 33 ◦ C stieg die L-Phenylalanin-Konzentration
bis zum Ende an und es wurde kaum Acetat produziert. Als weiteres Nebenprodukt
wurden bei der Fermentation bei 37 ◦ C bis zu 13 mmol/l 3-Dehydroshikimat gemessen
(vgl. Abschnitt 5.1). Dagegen war bei einer Temperatur von 33 ◦ C nur