Metabolische Prozessanalyse im Zulaufverfahren

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Biotechnologische Produktionsprozesse werden überwiegend im Zulaufverfahren durchgeführt. Hierbei werden verschiedene Prozessphasen durchlaufen. Je nach Prozessphase kommt es zu starken physiologischen Veränderungen der Mikroorganismen (Fluxom, Proteom, Metabolom). In den meisten Fällen ist es nur annähernd möglich, diese Prozesszustände im Chemostaten zu realisieren, der üblicherweise zur Identifikation der intrazellulären Stoffflussverteilungen oder von (dynamischen) Stoffwechselmodellen benutzt wird. Damit sind industrielle Zulaufverfahren bis heute einer metabolischen Analyse nur begrenzt zugänglich. Neue experimentelle Methoden sollen es ermöglichen, Zellen aus einem laufendem Zulaufverfahren in kurzer Zeit auf metabolischer Ebene zu analysieren (Metabolom, Fluxom). In sequentiellen Analyseexperimenten parallel zum Produktionsprozess können damit Datensätze gewonnen werden, die mit einem neuen theoretischen Ansatz direkt zur Bestimmung der Kontrollstruktur des metabolischen Netzwerkes unter Produktionsbedingungen ausgewertet werden. Zusätzliche Proteomanalysen sollen helfen, Effekte auf genetischer Ebene abzugrenzen.