Nichtinvasive Online-Fluoreszenzspektroskopie in Rührkessel-Fermentern
Flexible Untersuchung komplexer Bioprozesse
Dieser Beitrag soll den Nutzen von Online-Fluoreszenzspektroskopie für die kontinuierliche Überwachung und Charakterisierung von Bioprozessen demonstrieren. Als Beispiel dient die Fermentation des filamentösen Pilzes Trichoderma reesei in Gegenwart von Zellulosepartikeln als Kohlenstoffquelle. Dabei wurden verschiedene Strategien zur Messung von Biomasse mittels Fluoreszenz untersucht: die Markierung des Pilzes mittels eines Fluoreszenzproteins sowie die Messung der Autofluoreszenz. Um das volle analytische Potenzial der Fluoreszenzmessungen auszuschöpfen, wurden während der Kultivierung Exzitations-Emissions-Matrix(EEM)-Scans durchgeführt. Dadurch konnte die Produktions- und Verbrauchskinetik verschiedener autofluoreszierender Komponenten aufgeklärt werden. Zusätzlich wurden die Online-Fluoreszenzdaten mit Daten aus der Online-Abgasüberwachung verglichen, welche einen alternativen Ansatz zu Echtzeitschätzungen des Zellwachstums und des Substratverbrauchs bieten.