Un sistema de fermentación de dos compartimentos para cuantificar interacciones específicas de cepas en co-cultivos microbianos
Autores: Ulmer, Andreas; Veit, Stefan; Erdemann, Florian; Freund, Andreas; Loesch, Maren; Teleki, Attila; Zeidan, Ahmad A.; Takors, Ralf
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un sistema de fermentación de dos compartimentos para cuantificar interacciones específicas de cepas en co-cultivos microbianos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Interacciones microbianas
Sistema de biorreactor de dos compartimentos
Aminoácidos
Péptidos
Suministro de metabolitos
Rendimiento de la co-cultura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Para satisfacer el creciente interés en investigar las interacciones microbianas en co-cultivos, se desarrolló, caracterizó e implementó un novedoso sistema de biorreactor de dos compartimentos. El sistema permitió el intercambio de aminoácidos y péptidos a través de una membrana de polietersulfona que retenía la biomasa. La caracterización adicional del sistema reveló un número de Bodenstein de 18, lo que sugiere un retro-mezclado. Junto con otras configuraciones físicas, se pudo descartar la existencia de gradientes no deseados de sustratos en el compartimento interno. Además, el estudio de los números de Damköhler indicó que se permitía un suministro adecuado de metabolitos entre los compartimentos. La implementación del sistema de dos compartimentos (2cs) para el crecimiento y sub. , que son microorganismos comúnmente utilizados en cultivos iniciadores de yogur, reveló solo una pequeña variación entre los enfoques de un compartimento y dos compartimentos. El 2cs permitió la cuantificación de las tasas de producción y consumo específicas de cepas de aminoácidos en una co-cultura interactiva. Por lo tanto, se pudieron lograr comparaciones entre el rendimiento de mono y co-cultivos. Ambas especies producen y liberan aminoácidos. Solo la alanina se producía a partir de glucosa a través de la actividad potencial de transaminasa por y consumida por . La disponibilidad de arginina en péptidos estaba limitada al crecimiento, lo que indica una biosíntesis activa y dependencia de la actividad proteolítica de . La aplicación del 2cs no solo abre la puerta para la cuantificación de los flujos de intercambio entre microbios, sino que también permite modos de producción continua, por ejemplo, para estudios de evolución dirigida.
Descripción
Para satisfacer el creciente interés en investigar las interacciones microbianas en co-cultivos, se desarrolló, caracterizó e implementó un novedoso sistema de biorreactor de dos compartimentos. El sistema permitió el intercambio de aminoácidos y péptidos a través de una membrana de polietersulfona que retenía la biomasa. La caracterización adicional del sistema reveló un número de Bodenstein de 18, lo que sugiere un retro-mezclado. Junto con otras configuraciones físicas, se pudo descartar la existencia de gradientes no deseados de sustratos en el compartimento interno. Además, el estudio de los números de Damköhler indicó que se permitía un suministro adecuado de metabolitos entre los compartimentos. La implementación del sistema de dos compartimentos (2cs) para el crecimiento y sub. , que son microorganismos comúnmente utilizados en cultivos iniciadores de yogur, reveló solo una pequeña variación entre los enfoques de un compartimento y dos compartimentos. El 2cs permitió la cuantificación de las tasas de producción y consumo específicas de cepas de aminoácidos en una co-cultura interactiva. Por lo tanto, se pudieron lograr comparaciones entre el rendimiento de mono y co-cultivos. Ambas especies producen y liberan aminoácidos. Solo la alanina se producía a partir de glucosa a través de la actividad potencial de transaminasa por y consumida por . La disponibilidad de arginina en péptidos estaba limitada al crecimiento, lo que indica una biosíntesis activa y dependencia de la actividad proteolítica de . La aplicación del 2cs no solo abre la puerta para la cuantificación de los flujos de intercambio entre microbios, sino que también permite modos de producción continua, por ejemplo, para estudios de evolución dirigida.