Nennen Sie 5 Mikroorganismen, die zu den wichtigsten Produzenten in der Biotechnologie
zählen, und je ein dazugehöriges Produkt.
•Aspergillus Niger → Citronensäure
•Saccharomyces cerevisiae → Ethanol
•Lactobacillus casei → L-(+)- Milchsäure
•Gluconobacter suboxydans → Essigsäure
•Penicillium chrysogenum → Penicillin
Nennen Sie drei typische Produkte des Sekundärstoffwechsels (Stoffklassen)!
•Phenole wie Flavonoide
•Antibiotika
•Farbpigemente : Anthocyan
•Alkaloide
•Steroide?
→ auch isotrophe Phase genannt
Nennen Sie 3 Massenprodukte, an deren Entstehung die Hefe Saccharomyces cerevisiae als
biotechnologischer Produzent beteiligt ist.
•Bierfermentation
•Bioethanolproduktion
•Weinherstellung
•Brot
Nennen Sie drei biotechnologisch bedeutsame Produkte, die dem Primärstoffwechsel
entstammen!
•Alkohol
•AS
•Citronensäure
•Methan
Was versteht man unter Primär- und Sekundärstoffwechsel? Nennen Sie je zwei biotech-nologisch
bedeutsame Produkte, die dem Primär- bzw. dem Sekundärstoffwechsel zuzuordnen sind!
Primär: Für das Wachstum nötig
Sekundärmetaboliten sind nicht für das direkte Wachstum nötig, sondern für spezifische Aufgaben,
s.o.
Welches sind die 4 wichtigsten Phasen einer Batch-Fermentierung? Zeichnen Sie ein Biomasse-
Zeit-Diagramm!
•lag-Phase
•log-Phase
•Stationäre Phase
•Absterbephase
•dazwischen Übergangsphasne
, Was geschieht in der lag-Phase einer Batch-Fermentation, warum sollte diese Phase möglichst
kurz sein und wie wird das erreicht?
-lag-Phase: Anzucht (log-Phase: Vermehrung)
-Starterkultur und Nährmedium werden gemischt und bei guten Kulturbedingungen
gehalten
-im Reaktionsgefäß brauchen die MO einige Zeit, bis sie ihren Stoffwechsel auf die neuen
Kulturbedingungen eingestellt haben/adaptieren
-in dieser Phase vermehren sie die MO nicht oder nur sehr langsam
-die Zelldichte im Reaktor bleibt nahezu konstant
-während der lag- und log-Phase wird der Promotor, der die Expression des
rekombinanten Protein steuert, unter Kontrolle eines Repressors gehalten
-durch Zugabe eines Induktors, der zur Freigabe der der Promotoraktivität führt, wird die
Produktexpression induziert
-erfolgt die Zugabe des Induktors vor Erreichen der stationären Phase, steigt die Menge
an Produkt stetig an und die Dichte der Kultur bleibt nahezu konstant
Verkürzung der Produktionszeit
-folie 122
Wodurch unterscheiden sich Fed-batch- und Batch-Verfahren? Welche Phase der Fermentation
wird beim fed-batch-Verfahren verlängert und was wir damit beabsichtigt?
◦Batch-Kultur: diskontinuierlich, Wachstum bis Nährstoffe verbraucht sind und sich toxische
Nebenprodukte gebildet haben
◦Fed-Batch-Kultur: halbkontinuierlich, graduelle Zuführung von Nährmedium
Volumenvergrößerung; Zweck: Verlängerung der stationäre phase Erhöhung der Produktausbeute
Nennen sie zwei biotechnologische Prozesse, die unter anaeroben Bedingungen ablaufen müssen!
•Weinfermentation
•Milchsäuregärung
Nennen Sie vier Parameter, die während eines Fermentationsprozesses gemessen und reguliert
werden!
•T
•pH
•c(Substrat)
•c(O2)
Nennen Sie zwei biotechnologisch bedeutsame Produkte, die in einem Oberflächenverfahren
gewonnen werden und die dazugehörigen Produzenten! Wie heißen die Bioreaktoren, die für ihre
Herstellung verwendet werden?
•Citronensäure → Gärtassenreaktor → Aspergillus Niger
•Essigherstellung → Essiggenerator → Gluconobacter suboxydans
zählen, und je ein dazugehöriges Produkt.
•Aspergillus Niger → Citronensäure
•Saccharomyces cerevisiae → Ethanol
•Lactobacillus casei → L-(+)- Milchsäure
•Gluconobacter suboxydans → Essigsäure
•Penicillium chrysogenum → Penicillin
Nennen Sie drei typische Produkte des Sekundärstoffwechsels (Stoffklassen)!
•Phenole wie Flavonoide
•Antibiotika
•Farbpigemente : Anthocyan
•Alkaloide
•Steroide?
→ auch isotrophe Phase genannt
Nennen Sie 3 Massenprodukte, an deren Entstehung die Hefe Saccharomyces cerevisiae als
biotechnologischer Produzent beteiligt ist.
•Bierfermentation
•Bioethanolproduktion
•Weinherstellung
•Brot
Nennen Sie drei biotechnologisch bedeutsame Produkte, die dem Primärstoffwechsel
entstammen!
•Alkohol
•AS
•Citronensäure
•Methan
Was versteht man unter Primär- und Sekundärstoffwechsel? Nennen Sie je zwei biotech-nologisch
bedeutsame Produkte, die dem Primär- bzw. dem Sekundärstoffwechsel zuzuordnen sind!
Primär: Für das Wachstum nötig
Sekundärmetaboliten sind nicht für das direkte Wachstum nötig, sondern für spezifische Aufgaben,
s.o.
Welches sind die 4 wichtigsten Phasen einer Batch-Fermentierung? Zeichnen Sie ein Biomasse-
Zeit-Diagramm!
•lag-Phase
•log-Phase
•Stationäre Phase
•Absterbephase
•dazwischen Übergangsphasne
, Was geschieht in der lag-Phase einer Batch-Fermentation, warum sollte diese Phase möglichst
kurz sein und wie wird das erreicht?
-lag-Phase: Anzucht (log-Phase: Vermehrung)
-Starterkultur und Nährmedium werden gemischt und bei guten Kulturbedingungen
gehalten
-im Reaktionsgefäß brauchen die MO einige Zeit, bis sie ihren Stoffwechsel auf die neuen
Kulturbedingungen eingestellt haben/adaptieren
-in dieser Phase vermehren sie die MO nicht oder nur sehr langsam
-die Zelldichte im Reaktor bleibt nahezu konstant
-während der lag- und log-Phase wird der Promotor, der die Expression des
rekombinanten Protein steuert, unter Kontrolle eines Repressors gehalten
-durch Zugabe eines Induktors, der zur Freigabe der der Promotoraktivität führt, wird die
Produktexpression induziert
-erfolgt die Zugabe des Induktors vor Erreichen der stationären Phase, steigt die Menge
an Produkt stetig an und die Dichte der Kultur bleibt nahezu konstant
Verkürzung der Produktionszeit
-folie 122
Wodurch unterscheiden sich Fed-batch- und Batch-Verfahren? Welche Phase der Fermentation
wird beim fed-batch-Verfahren verlängert und was wir damit beabsichtigt?
◦Batch-Kultur: diskontinuierlich, Wachstum bis Nährstoffe verbraucht sind und sich toxische
Nebenprodukte gebildet haben
◦Fed-Batch-Kultur: halbkontinuierlich, graduelle Zuführung von Nährmedium
Volumenvergrößerung; Zweck: Verlängerung der stationäre phase Erhöhung der Produktausbeute
Nennen sie zwei biotechnologische Prozesse, die unter anaeroben Bedingungen ablaufen müssen!
•Weinfermentation
•Milchsäuregärung
Nennen Sie vier Parameter, die während eines Fermentationsprozesses gemessen und reguliert
werden!
•T
•pH
•c(Substrat)
•c(O2)
Nennen Sie zwei biotechnologisch bedeutsame Produkte, die in einem Oberflächenverfahren
gewonnen werden und die dazugehörigen Produzenten! Wie heißen die Bioreaktoren, die für ihre
Herstellung verwendet werden?
•Citronensäure → Gärtassenreaktor → Aspergillus Niger
•Essigherstellung → Essiggenerator → Gluconobacter suboxydans
