Biomonitoring in praxi mit fluoreszenzoptischen Verfahren

摘要

Modern, efficient process control must link empirical knowledge with new, direct electronic counting and fluorescence procedures and molecular biological techniques to obtain extensive knowledge on the growth kinetics and the appropriate physiological states of the cells of the starter and pure cultures. Biomonitoring to monitor fermenting processes has been extended by a further parameter - the optical fluorescence determination of the glycogen content. The glycogen contents of yeast indicate an oscillating course in the case of normal fermentations in both laboratory and brewery fermentations. Glycogens can be incorporated during the lag phase and the beginning exponential phase. During the following intensive cell propagation phase they are metabolized and in the stationary phase are deposited again. The respective cell cycle phase and the neutral lipid content of the yeast are studied in additions glycogen content. The determination of the glycogen content provides, amongst other things, indication of a premature senescence of population. Cells which have decomposed their glycogen intracellularly due to detrimental environmental conditions are hardly in a position to initiate a new cell cycle.%Moderne, effiziente Prozeßkontrolle muß empirisches Wissen mit neuen, direkten elektronischen Zähl- und Fluoreszenzverfahren und molekularbiologischen Techniken koppeln, um umfassende Kenntnisse über die Wachstumskinetik und die entsprechenden zellphysiologischen Zustände der Starter- und Reinkulturen zu erhalten. Das Biomonitoring zur Überwachung von Gärprozessen wurde um einen weiteren Parameter, der fluoreszenzoptischen Bestimmung des Glykogengehaltes erweitert. Die Glykogengehalte der Hefe zeigten sowohl in den Laborvergärungen als auch in den Betriebsvergärungen einen oszillierenden Verlauf bei den normal verlaufenden Gärungen. Glykogen wird während der lag-Phase und beginnenden exponentiellen Phase eingebaut, danach in der intensiven Zellvermehrungsphase reduziert und in der stationären Phase wieder eingelagert. Neben dem Glykogengehalt wurde die jeweilige Zellzyklusphase und der Neutrallipidgehalt der Hefe untersucht. Die Bestimmung des Glykogengehaltes gibt u.a. Hinweise auf eine vorzeitige Seneszenz der Population. Zellen, die aufgrund nachteiliger Umweltbedingungen ihr Glykogen intrazellulär abgebaut haben, sind kaum mehr in der Lage, einen neuen Zellzyklus zu initiieren.