Impact of co-substrate supply on the cellular functionality of
P. taetrolens
Deciphering how the cells faced the C-source overload during a
co-fermentation approach aiming at increasing cell density while
boosting the pool of lactobionic acid-producing cells is essential
to address any detrimental impact on the cellular physiology.
Analysis of P. taetrolens at the single-cell level may likewise reveal
changes in the cellular robustness during C-source limiting conditions.
A comparison between the adaptive physiological responses
of P. taetrolens during the fed-batch co-fermentations is shown in
Fig. 4. Depending on the C-source co-supplied, the stress-induced
physiological responses found at shake-flask scale were ameliorated
by maintaining higher metabolic activity levels while
increasing the carbon availability in the broth (Fig. 4).
As can be seen in Fig. 4A, P. taetrolens cells remained fully polarized
only until the onset of the lactobionic acid production phase
(10 h). However, the higher C-source availability, the lower membrane
depolarization levels were maintained upon the onset of the
lactobionic acid production phase. Such adaptive physiological
responses supported the evidence that increased membrane polarization
levels are related to higher nutrient availability (Müller
et al., 1999). Whereas cells were hyperdepolarized in a whey/lactose
co-fermentation after 48 h, glucose and glycerol feedings supported
lower membrane depolarization levels due to the higher
C-source availability in the fermentation broth (Fig. 4A).
In terms of metabolic activity, glycerol and glucose feedings
reduced the metabolic activity of P. taetrolens cells upon the feedings
took place (10 h) (Fig. 4B). Whereas lactose feeding did not
lead to reduced metabolic activity status throughout all the
co-fermentation, higher C-source availability resulted in reduced
metabolic activities in both whey/glycerol and whey/glucose
co-fermentations (Fig. 4B). No effects were observed on the membrane
integrity during a whey/lactose co-fermentation, showing a
fluorescence level lower than 102 which meant that P. taetrolens
cells retained the membrane integrity throughout the
co-fermentation (Figs. 4C and S2). In contrast, both glucose and
glycerol feedings had a slight detrimental impact on the membrane
integrity. As the histograms in Fig. 4C show, P. taetrolens cells displayed
lower membrane integrity levels under higher C-source availability conditions. Therefore, lactose feeding supported a
higher metabolic activity status, resulting in a meaningful increase
in the number of metabolically active cells during a whey/lactose
co-fermentation (96%) in comparison to lower percentages
achieved during whey/glucose (78%) and whey/glycerol
co-fermentations (60%) (Fig. S2). The appearance of
non-lactobionic acid producing cells, featured by a loss in the
membrane integrity as well as lower metabolic activity levels, constitutes
a major drawback behind culture robustness. When multimodal
phenotypes with subpopulations of reduced fitness are
present, fermentation production outputs are strongly affected
(Delvigne and Goffin, 2014). In fact, both growth fitness and lactobionic
acid production capabilities are greatly jeopardized when
physiologically and structurally compromised P. taetrolens cell subpopulations
arise due to deleterious bioprocessing conditions
(Alonso et al., 2012b, 2013c). Physiological cell segregation has
likewise been found to occur due to C-source shifts, affecting both
metabolite production capabilities and physiological cellular
responses (Lopes da Silva et al., 2011). Overall, higher cellular
robustness and increased metabolic activities were supported
under whey/lactose fed-batch co-fermentation. In contrast, the
higher C-source availability found in both whey/glycerol and
whey/glucose fed-batch co-fermentations was translated into
lower metabolic activity levels as well as longer cell polarization
periods.
ผลกระทบของพื้นผิวที่ร่วมในการทำงานของโทรศัพท์มือถือP. taetrolensDeciphering วิธีเซลล์ประสบเกินพิกัดแหล่ง C ในระหว่างการวิธีหมักร่วมมุ่งที่การเพิ่มความหนาแน่นของเซลล์ในขณะที่ส่งเสริมกลุ่มของเซลล์การผลิตกรด lactobionic เป็นสิ่งจำเป็นการผลกระทบต่อผลดีการสรีรวิทยาของเซลล์วิเคราะห์ของ P. taetrolens ในระดับเซลล์เดียวอาจเปิดเผยในทำนองเดียวกันการเปลี่ยนแปลงในเสถียรภาพโทรศัพท์มือถือระหว่างเงื่อนไขจำกัดแหล่ง Cการเปรียบเทียบระหว่างการตอบสนองสรีรวิทยาแบบอะแดปทีฟของ P. taetrolens ในระหว่างการหมักแหนมร่วมชุดเลี้ยงจะแสดงในFig. 4 ขึ้นอยู่กับต้น C ร่วมจัด ความเครียดเกิดตอบสรีรวิทยาขนาดหนาวสั่นได้ amelioratedโดยรักษาระดับกิจกรรมเผาผลาญที่สูงขึ้นในขณะที่เพิ่มความพร้อมคาร์บอนในซุป (Fig. 4)สามารถจะเห็น Fig. 4A, P. taetrolens เซลล์ยังคงโพลาไรซ์อย่างสมบูรณ์จนถึงเริ่มขั้นตอนการผลิตกรด lactobionic(10 h) อย่างไรก็ตาม พร้อมแหล่ง C สูง เมมเบรนล่างระดับ depolarization ถูกรักษาเมื่อเริ่มมีอาการของการขั้นตอนการผลิตกรด lactobionic เหมาะสมเช่นสรีรวิทยาตอบได้รับการสนับสนุนหลักฐานที่เพิ่มเมมเบรนโพลาไรซ์เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของธาตุอาหารสูง (Müller ระดับร้อยเอ็ด al., 1999) ในขณะที่เซลล์ถูก hyperdepolarized ในเวย์/แล็กโทสหมักร่วมหลัง 48 h กลูโคส และกลีเซอร feedings ได้รับการสนับสนุนระดับ depolarization เยื่อต่ำเนื่องจากสูงC-แหล่งที่พร้อมใช้งานในซุปหมัก (Fig. 4A)ในด้านการเผาผลาญ feedings กิจกรรม กลีเซอร และกลูโคสลดกิจกรรมการเผาผลาญของเซลล์ P. taetrolens ตาม feedingsเอาสถาน (10 h) (Fig. 4B) ในขณะที่ย่อยแลคโตสให้อาหารไม่นำไปสู่สถานะกิจกรรมเผาผลาญลดลงทั่วทุกหมักร่วม พร้อมแหล่ง C สูงให้ลดลงกิจกรรมเผาผลาญ/กลีเซอรเวย์และเวย์/กลูโคสร่วมหมักแหนม (Fig. 4B) ไม่มีผลถูกพบในเมมเบรนความซื่อสัตย์ระหว่างที่เวย์/แล็กโทสร่วมหมัก แสดงเป็นfluorescence ระดับต่ำกว่า 102 ซึ่งหมายถึง ว่า taetrolens P.เซลล์สะสมความสมบูรณ์ของเยื่อตลอดการหมักร่วม (Figs. 4C และ S2) ในทางตรงข้าม ทั้งกลูโคส และกลีเซอร feedings มีผลกระทบผลดีเล็กน้อยในเมมเบรนความสมบูรณ์ของการ เป็นฮิสโตแกรมใน Fig. 4C แสดง แสดงเซลล์ P. taetrolensต่ำกว่าระดับความสมบูรณ์ของเยื่อภายใต้เงื่อนไขที่มีอยู่แหล่ง C สูง ดังนั้น ให้อาหารย่อยแลคโตสได้รับการสนับสนุนการสถานะกิจกรรมเผาผลาญสูงขึ้น เกิดขึ้นมีความหมายจำนวนเซลล์ที่ใช้งาน metabolically ระหว่างเวย์/แล็กโทสหมักร่วม (96%) เมื่อเปรียบเทียบกับเปอร์เซ็นต์ที่ต่ำกว่าในระหว่างกลูโคสเวย์ (78%) และเวย์/กลีเซอรร่วมหมักแหนม (60%) (ฟิก S2) ลักษณะที่ปรากฏของไม่ lactobionic กรดผลิตเซลล์ แนะนำ โดยสูญเสียในการความสมบูรณ์ของเมมเบรนเป็นอย่างดีด้านล่างเป็นระดับกิจกรรมเผาผลาญ ถือคืนที่สำคัญหลังเสถียรภาพวัฒนธรรม เมื่อทุกฟี มี subpopulations กายลดลงได้การนำเสนอ หมักผลิตเอาท์พุตจะมีผลกระทบอย่างยิ่ง(Delvigne และ Goffin, 2014) ในความเป็นจริง ออกกำลังกายการเจริญเติบโตและ lactobionicมีความสามารถในการผลิตกรดมาก jeopardized เมื่อphysiologically และ structurally P. taetrolens subpopulations เซลล์สมบูรณ์เกิดขึ้นเนื่องจากเงื่อนไขสุด bioprocessing(Alonso et al., 2012b, 2013c) มีการแบ่งแยกเซลล์สรีรวิทยาในทำนองเดียวกัน พบว่าเกิดแหล่ง C กะ ผลกระทบต่อทั้งความสามารถในการผลิต metabolite และสรีรวิทยามือถือการตอบสนอง (Lopes da Silva et al., 2011) มือถือโดยรวม สูงสนับสนุนเสถียรภาพและกิจกรรมที่เผาผลาญเพิ่มขึ้นภายใต้ชุดอาหารหมักดองเวย์/แล็กโทสร่วม ในทางตรงกันข้าม การพร้อมแหล่ง C สูงพบทั้งเวย์/กลีเซอร และหมักแหนมร่วมชุดเลี้ยงเวย์/กลูโคสถูกแปลเป็นกิจกรรมเผาผลาญระดับล่างเป็นโพลาไรซ์เซลล์อีกต่อไปรอบระยะเวลา
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลกระทบของการจัดหาผู้ร่วมตั้งต้นในการทำงานของเซลล์พี taetrolens
ถอดรหัสวิธีการที่เซลล์ต้องเผชิญเกิน
C-แหล่งที่มาในระหว่างวิธีการร่วมหมักมุ่งที่ความหนาแน่นของเซลล์ที่เพิ่มขึ้นในขณะที่การส่งเสริมสระว่ายน้ำของกรดผลิต
lactobionic
เซลล์เป็นสิ่งจำเป็นที่จะแก้ไขผลกระทบที่เป็นอันตรายใดๆ บนโทรศัพท์มือถือสรีรวิทยา.
วิเคราะห์พี taetrolens ที่
ระดับเซลล์เดียวเช่นเดียวกันอาจแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในความทนทานโทรศัพท์มือถือในระหว่างC-แหล่ง จำกัด เงื่อนไข.
การเปรียบเทียบระหว่างการปรับตัวตอบสนองทางสรีรวิทยาของพี taetrolens ในระหว่างการหมักแหนมร่วมอาหารชุดจะแสดงในรูปที่ 4. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ C-แหล่งที่มาร่วมจัดความเครียดที่เกิดจากการตอบสนองทางสรีรวิทยาพบในระดับเขย่าขวดถูกดีขึ้นโดยการรักษาระดับการเผาผลาญอาหารที่สูงขึ้นกิจกรรมในขณะที่การเพิ่มความพร้อมคาร์บอนในน้ำซุป(รูปที่. 4). ที่สามารถเห็นได้ ในรูป 4A พี taetrolens เซลล์ยังคงขั้วอย่างเต็มที่จนกระทั่งเริ่มมีอาการของการผลิตกรดlactobionic เฟส(10 ชั่วโมง) แต่ที่สูงกว่าความพร้อม C-แหล่งที่มาของเมมเบรนที่ต่ำกว่าระดับการสลับขั้วได้รับการดูแลเมื่อเริ่มมีอาการของขั้นตอนการผลิตกรดlactobionic เช่นการปรับตัวทางสรีรวิทยาการตอบสนองที่ได้รับการสนับสนุนเพิ่มขึ้นหลักฐานที่แสดงว่าโพลาไรซ์เมมเบรนระดับที่เกี่ยวข้องกับความพร้อมสารอาหารที่สูงขึ้น(Müller et al., 1999) ในขณะที่เซลล์ถูก hyperdepolarized ในเวย์ / แลคโตสร่วมหมักหลังจาก48 ชั่วโมง, กลูโคสและให้นมกลีเซอรอลได้รับการสนับสนุนในระดับที่เมมเบรนที่ลดลงสลับขั้วเนื่องจากการที่สูงกว่าความพร้อมC-แหล่งที่มาในน้ำหมัก (รูป. 4A). ในแง่ของกิจกรรมการเผาผลาญ, กลีเซอรอล และให้อาหารกลูโคสลดกิจกรรมการเผาผลาญของเซลล์พีtaetrolens เมื่อให้นมที่เกิดขึ้น(10 ชั่วโมง) (รูป. 4B) ในขณะที่การให้อาหารแลคโตสไม่ได้นำไปสู่สถานะกิจกรรมการเผาผลาญลดลงทั่วทุกร่วมหมักว่างC-แหล่งที่สูงขึ้นส่งผลให้ลดกิจกรรมการเผาผลาญทั้งเวย์ / กลีเซอรอลและเวย์ / กลูโคสร่วมหมักแหนม(รูป. 4B) ผลกระทบที่ไม่ถูกตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับเมมเบรนสมบูรณ์ในช่วงเวย์ / แลคโตสร่วมหมักแสดงระดับแสงต่ำกว่า102 ซึ่งหมายความว่าพี taetrolens เซลล์เมมเบรนสะสมความสมบูรณ์ตลอดร่วมการหมัก (มะเดื่อ. 4C และ S2) ในทางตรงกันข้ามทั้งกลูโคสและให้นมกลีเซอรีนมีผลกระทบที่เป็นอันตรายเล็กน้อยบนเมมเบรนสมบูรณ์ ในฐานะที่เป็น histograms ในรูป แสดง 4C, พี taetrolens เซลล์แสดงระดับที่ต่ำกว่าความสมบูรณ์ของเมมเบรนที่สูงขึ้นภายใต้C-แหล่งสภาพพร้อมใช้งาน ดังนั้นการให้อาหารแลคโตสที่สนับสนุนสถานะกิจกรรมการเผาผลาญที่สูงขึ้นส่งผลให้การเพิ่มขึ้นของความหมายในจำนวนของเซลล์ที่ใช้งานเมตาบอลิในช่วงเวย์/ แลคโตสร่วมการหมัก(96%) เมื่อเทียบกับที่ลดลงร้อยละประสบความสำเร็จในช่วงเวย์/ กลูโคส (78%) และ เวย์ / กลีเซอรอลร่วมหมักแหนม(60%) (รูป. S2) การปรากฏตัวของที่ไม่ lactobionic กรดผลิตเซลล์ที่โดดเด่นจากการสูญเสียในที่สมบูรณ์ของเมมเบรนเช่นเดียวกับการลดระดับกิจกรรมการเผาผลาญถือว่าเป็นอุปสรรคสำคัญที่อยู่เบื้องหลังความทนทานวัฒนธรรม เมื่อเนื่องphenotypes กับประชากรของการออกกำลังกายที่ลดลงเป็นปัจจุบันผลการหมักการผลิตได้รับผลกระทบอย่างรุนแรง(Delvigne และ Goffin 2014) ในความเป็นจริงทั้งการออกกำลังกายการเจริญเติบโตและ lactobionic ความสามารถในการผลิตกรดจะอันตรายอย่างมากเมื่อทางสรีรวิทยาและทำลายโครงสร้างพี taetrolens ประชากรเซลล์เกิดขึ้นเนื่องจากสภาพกระบวนการผลิตวิศวกรรมชีวภาพอันตราย(อลอนโซ่ et al., 2012b, 2013c) แยกเซลล์สรีรวิทยาได้รับเช่นเดียวกันพบว่าเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง C-แหล่งที่มาส่งผลกระทบต่อทั้ง metabolite สามารถในการผลิตโทรศัพท์มือถือและทางสรีรวิทยาการตอบสนอง(เปสดาซิลวา et al., 2011) โดยรวม, โทรศัพท์มือถือสูงทนทานและกิจกรรมการเผาผลาญที่เพิ่มขึ้นได้รับการสนับสนุนภายใต้เวย์/ แลคโตสที่เลี้ยงชุดร่วมการหมัก ในทางตรงกันข้ามความพร้อมใช้งานสูงกว่าแหล่ง-C พบได้ทั้งในกลีเซอรีนเวย์ / และเวย์/ กลูโคสเลี้ยงชุดร่วมหมักแหนม-แปลเป็นลดระดับกิจกรรมการเผาผลาญเช่นเดียวกับโพลาไรซ์มือถืออีกต่อไประยะเวลา
การแปล กรุณารอสักครู่..
ผลกระทบของ CO ( อุปทานในการทํางานของเซลล์ของ
เจอแล้วหน้า taetrolens เซลล์เผชิญ c-source เกินในระหว่างการหมักแบบ
Co หมายใจที่เพิ่มความหนาแน่นของเซลล์ในขณะที่
พื่นสระ lactobionic กรดผลิตเซลล์ที่จำเป็นไปยังที่อยู่ใด ๆที่เป็นอันตรายต่อ
ทางสรีรวิทยาของเซลล์ การวิเคราะห์หน้าtaetrolens ในระดับเซลล์เดียวอาจเช่นเดียวกันเปิดเผยการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ในความ
c-source จำกัดเงื่อนไข การเปรียบเทียบระหว่างการปรับเปลี่ยนการตอบสนองทางสรีรวิทยา
P . taetrolens ในระหว่างเลี้ยงชุด Co fermentations แสดงใน
รูปที่ 4 ขึ้นอยู่กับ c-source Co ส่งมอบ stress-induced
การตอบสนองทางสรีรวิทยาที่พบในระดับขวดเขย่ายัง ameliorated
โดยการรักษาที่สูงขึ้นการเผาผลาญกิจกรรมระดับในขณะที่
เพิ่มคาร์บอนห้องพักในน้ำซุป ( ภาพที่ 4 ) .
ที่สามารถเห็นได้ในรูปที่ 4a , หน้า taetrolens เซลล์ยังคงเต็มขั้ว
เท่านั้นจนกว่าการโจมตีของกรด lactobionic ขั้นตอนการผลิต
( 10 ชั่วโมง ) อย่างไรก็ตาม ยิ่ง c-source ความพร้อม จะลดลง เยื่อ
เปลี่ยนขั้ว ระดับการรักษาเมื่อเริ่มมีอาการของ
ขั้นตอนการผลิตกรด lactobionic . เช่นการปรับตัวทางสรีรวิทยา
การตอบสนองการสนับสนุนหลักฐานที่เพิ่มระดับโพลาไรเซชัน
เยื่อเกี่ยวข้องกับธาตุอาหารสูงกว่าความพร้อม ( M ü ller
et al . , 1999 ) ในขณะที่เซลล์มีการ hyperdepolarized ในเวย์ / แล็กโตส
Co การหมักหลังจาก 48 ชั่วโมง กลูโคส และกลีเซอรอล feedings การสนับสนุน
ลดระดับเนื่องจากเยื่อเปลี่ยนขั้วสูงกว่า
c-source ความพร้อมในน้ำหมัก ( ภาพที่ 4 ) .
ในแง่ของกิจกรรมสลาย กลีเซอรอลและกลูโคส feedings
ลดกิจกรรมการเผาผลาญของหน้า taetrolens เซลล์เมื่อ feedings
เอาสถานที่ ( 10 ชั่วโมง ) ( ภาพที่ 4B ) ส่วนนมแลคโตสไม่ได้
นําไปสู่การลดภาวะสลายกิจกรรมตลอด
Co การหมัก , ห้องพัก c-source ที่สูงส่งผลให้ลด
กิจกรรมเผาผลาญทั้งกลีเซอรอลและโปรตีนเวย์ / / กลูโคส
Co fermentations ( ภาพ 4B ) ไม่มีผลที่พบในเยื่อ
สมบูรณ์ในระหว่างการหมักแล็กโตส โคเวย์ / โชว์
เรืองแสงระดับต่ำกว่า 102 ซึ่งหมายความว่าหน้า taetrolens
เซลล์เมมเบรนสะสมความสมบูรณ์ตลอด
Co หมัก ( Figs 4C และ S2 ) ในทางตรงกันข้าม ทั้งกลูโคสและ
กลีเซอรอล feedings ได้รับผลกระทบเล็กน้อยอันตรายต่อเยื่อ
ความซื่อสัตย์ เป็นฮิสโตแกรมในรูปที่ 4C แสดง , หน้า taetrolens เซลล์แสดงความสมบูรณ์ระดับที่สูงกว่าด้วย
c-source ความพร้อมภายใต้เงื่อนไข ดังนั้น แลคโตสอาหารสนับสนุนกิจกรรมการสลาย
สูงกว่าสถานะ ส่งผล
เพิ่มมีความหมายในจํานวน metabolically เซลล์ที่ใช้งานอยู่ใน เวย์ /
แลคโตสCo หมัก ( 96 ) ในการเปรียบเทียบกับเปอร์เซ็นต์ลด
ประสบความสําเร็จในเวย์ / กลูโคส ( 78% ) และกลีเซอรอล เวย์ /
fermentations CO ( 60% ) ( รูป S2 ) ลักษณะของ
ไม่ lactobionic กรดผลิตเซลล์ที่โดดเด่นจากการสูญเสียในเยื่อ ตลอดจนลดความสมบูรณ์
กิจกรรมระดับการเผาผลาญ ถือว่าเป็นข้อเสียเปรียบหลักที่อยู่เบื้องหลังความวัฒนธรรม
เมื่อหลายระบบเกิดกับแต่ละของการฟิตเนส
ปัจจุบันผลผลิตการหมักจะได้รับผลกระทบอย่างมาก
( delvigne และ กอฟฟิน , 2014 ) ในความเป็นจริง ทั้งการฟิตเนสและความสามารถในการผลิตกรด lactobionic
และเป็นอันตรายอย่างมากเมื่อเราถูกบุกรุกหน้า taetrolens โครงสร้างเซลล์แต่ละ
เกิดจากเงื่อนไขคง bioprocessing
( อลอนโซ่ et al . ,2012b 2013c , ) การแยกเซลล์สรีรวิทยาได้
เช่นเดียวกันพบว่าเกิดขึ้นเนื่องจาก c-source กะทั้งอุณหภูมิ มีผลต่อความสามารถในการผลิตและการตอบสนองของเซลล์
ทางสรีรวิทยา โลเปส ดา ซิลวา et al . , 2011 ) โดยรวมสูงขึ้น ความแข็งแรงและเพิ่มการเผาผลาญของเซลล์
ภายใต้กิจกรรมสนับสนุนเวย์ / แลคโตสอาหารหมัก Co ชุด . ในทางตรงกันข้าม
สูงกว่า c-source ห้องพักพบทั้งกลีเซอรอลและเวย์เวย์ /
/ กลูโคสที่ได้รับชุด Co fermentations ถูกแปลเป็น
ลดการเผาผลาญกิจกรรมระดับรวมทั้งอีกต่อไปเซลล์โพลาไรซ์
คาบ
การแปล กรุณารอสักครู่..