효모세포 분석
효모를 이용한 발효는 인류의 가장 오래된 생명공학 과정 중 하나입니다. 세포의 성장과 발달을 제어하는 방법이 표준이지만 더 많은 정보를 확보할 필요가 있습니다. 발효 과정을 제어하고 개선하기 위해서는 효모의 생존력과 세포 밀도가 중요한 변수입니다.
Amphasys의 Ampha X30은 임피던스 유세포측정을 기반으로 한 기술을 통해 효모 번식 및 피칭을 효율적으로 분석하고 발효 및 생산 과정을 모니터링할 수 있는 방법을 제공합니다. Ampha X30 임피던스 유세포 분석기를 통해 세포 생존율, 농도, 대사 및 세포 건강 상태를 매우 정확하게 확인할 수 있습니다.
장 점 :
∙ 라벨-프리, 염색이나 분자표지자가 필요 없음, 별도의 배양이 필요 없음
∙ 세포 계수와 세포 생존율에 대한 동시 분석 및 결과도출
∙ 고급 데이터 분석을 위한 첨단의 소프트웨어
∙ 짧은 샘플 준비 및 측정 시간
∙ 낮은 운영 비용
∙ 탁도 및 입자의 영향이 없음
∙ 보정이 필요 없고,별도의 조정이 필요 없음
∙ 바이패스를 통한 온라인 측정
Case study : 맥주 발효
효모의 생존율은 온도, pH, 오염 물질의 존재 등 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 생존율이 높다는 것은 효모 세포의 많은 비율이 활성화되어 발효를 수행할 수 있다는 것을 의미하는 반면, 생존율이 낮다는 것은 활성화된 세포의 수가 적다는 것을 의미하며 발효 과정이 느려지거나 중단될 수 있습니다. 최적의 결과를 얻으려면 건강하고 생존 가능한 효모를 발효에 사용하는 것이 중요합니다. 또한 효모 농도가 높을수록 발효가 빨라지고 효모 농도가 낮을수록 발효가 느려집니다.
효모세포 분석
효모를 이용한 발효는 인류의 가장 오래된 생명공학 과정 중 하나입니다. 세포의 성장과 발달을 제어하는 방법이 표준이지만 더 많은 정보를 확보할 필요가 있습니다. 발효 과정을 제어하고 개선하기 위해서는 효모의 생존력과 세포 밀도가 중요한 변수입니다.
Amphasys의 Ampha X30은 임피던스 유세포측정을 기반으로 한 기술을 통해 효모 번식 및 피칭을 효율적으로 분석하고 발효 및 생산 과정을 모니터링할 수 있는 방법을 제공합니다. Ampha X30 임피던스 유세포 분석기를 통해 세포 생존율, 농도, 대사 및 세포 건강 상태를 매우 정확하게 확인할 수 있습니다.
장 점 :
∙ 라벨-프리, 염색이나 분자표지자가 필요 없음, 별도의 배양이 필요 없음
∙ 세포 계수와 세포 생존율에 대한 동시 분석 및 결과도출
∙ 고급 데이터 분석을 위한 첨단의 소프트웨어
∙ 짧은 샘플 준비 및 측정 시간
∙ 낮은 운영 비용
∙ 탁도 및 입자의 영향이 없음
∙ 보정이 필요 없고,별도의 조정이 필요 없음
∙ 바이패스를 통한 온라인 측정
Case study : 맥주 발효
효모의 생존율은 온도, pH, 오염 물질의 존재 등 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 생존율이 높다는 것은 효모 세포의 많은 비율이 활성화되어 발효를 수행할 수 있다는 것을 의미하는 반면, 생존율이 낮다는 것은 활성화된 세포의 수가 적다는 것을 의미하며 발효 과정이 느려지거나 중단될 수 있습니다. 최적의 결과를 얻으려면 건강하고 생존 가능한 효모를 발효에 사용하는 것이 중요합니다. 또한 효모 농도가 높을수록 발효가 빨라지고 효모 농도가 낮을수록 발효가 느려집니다.
맥주의 발효는 7일 동안 모니터링되었습니다. 동시에 세포 생존율과 세포 농도가 결정되었습니다. 죽거나 생존 가능한 개체군 외에도 매일 생존 가능한 세포 집단의 이동(그림 C; 1일째 빨간색에서 2일째 녹색으로, 3일째 파란색에서 왼쪽으로 이동)은 대사 활동의 변화를 나타냅니다. 초기에는 낮은 에탄올 농도와 호기성 조건에서 세포가 혐기성 활동으로 변화하여 3일 후에 많은 양의 에탄올을 생성합니다(Opitz et al., 2019).
Case study: 효모발효의 온라인 모니터링
올바른 시료의 조건 하에서, 측정은 온라인으로 설정함으로써 수행되어질 수 있습니다: 측정이 이루어지는 플로우 셀을 통해 반응기에서 시료 용액을 직접 펌핑한 후 다시 반응기 안으로 들어갑니다.
시료 용액에 염료나 마커를 희석하거나 첨가하지 않고 17시간 이상 10분 간격으로 샘플을 채취했습니다.
발효 과정에서 세포 농도와 효모의 생존율을 시간 단위 측정 그래프를 통해 온라인으로 모니터링하면 발효 반응기의 상태를 모니터링할 수 있습니다. 그림 1은 세포 농도(회색 선)와 세포 생존율(파란색 선)을 비교한 결과를 보여줍니다. 그림 2는 그림 1에도 표시된 대로 각 시간대의 세포 생존율을 보여줍니다. 전체 세포 밀도가 성장을 나타내더라도 11시간 후에는 매우 적은 생존 군집만 감지할 수 있음을 보여줍니다.
Amphasys의 Ampha X30 기술을 이용한 발효 과정 모니터링은 지연 단계와 초기 로그 단계를 보여줄 뿐만 아니라 기하급수적으로 성장하는 로그 단계에 들어가기 전 효모 세포의 생존력 손실을 밝혀냅니다. 실시간 모니터링을 통해 필요에 따라 발효 조건을 조정할 수 있습니다.