can be lost over time, this technol

can be lost over time, this technology is worth investigation and could be used to produce cells with different physiologies and to apply stresses under well-controlled conditions. An example of a two-stage continuous fermentation process for the production of stress-adapted probiotics is illustrated inFigure 2a. This type of continuous system could provide a new tool for the more efficient screening of sublethal stresses than conventional batch cultures, because the system stabilizes rapidly to changing conditions in the second reactor (after 5 to 7 residence times, corresponding to a few hours). Currently, no data are available on the potential and limitations of continuous fermentations for probiotic production with controlled physiology.
Membrane bioreactors
In a membrane system with continuous feeding of fresh medium, cells are retained in the bioreactor by an ultrafiltration or microfiltration membrane whereas small molecules diffuse through the pores of the membrane according to their size. Therefore, inhibitory metabolic products are eliminated in the permeate and cells are concentrated on the retentate side. The concentrated cell fraction can be harvested batch-wise or continuously with no, or minimal, additional downstream treatment for cell concentration before freezing or freeze-drying. Few data have been reported on probiotic cell production in membrane reactors, although these systems could result in high cell yields and volumetric productivities. Taniguchi et al. reported final B. longumconcentrations in a membrane bioreactor that were seven times higher than those obtained during free-cell batch fermentations. Similarly, Corre et al. measured high cell yields and a 15-fold improvement of volumetric productivity compared with free-cell batch cultures forBifidobacterium bifidum. However, cell physiology and functionality were not studied. Indeed, cells are subjected to many stresses in membrane bioreactors, such as low nutrient concentration, oxygen, osmotic and mechanical stresses that could affect sensitive bacteria, but might also lead to cross-protection effects for other stresses. Finally, close cell-to-cell contacts owing to high cell density in the retentate section might induce quorum-sensing responses affecting cell physiology. Research is needed on these factors and their effects on physiology, fitness and functionality of probiotics to explore the potential of these systems for the production of stress-adapted cells.



Two-stage continuous fermentation processes for the production of stress-adapted probiotics, with a first reactor (R1) operated with free or immobilized cells and a second

Kết quả (Việt) 2:

có thể bị mất theo thời gian, công nghệ này là giá trị điều tra và có thể được sử dụng để sản xuất các tế bào với physiologies khác nhau và áp dụng các ứng suất trong điều kiện được kiểm soát tốt. Một ví dụ của một quá trình lên men liên tục hai giai đoạn cho việc sản xuất các chế phẩm sinh học căng thẳng thích nghi là minh họa inFigure 2a. Loại hệ thống liên tục có thể cung cấp một công cụ mới cho việc sàng lọc hiệu quả hơn ứng suất sublethal hơn nền văn hóa hàng loạt thông thường, bởi vì hệ thống ổn định nhanh chóng để thay đổi điều kiện trong các lò phản ứng thứ hai (sau 5-7 lần cư trú, tương ứng với một vài giờ). Hiện nay, không có số liệu về tiềm năng và hạn chế của quá trình lên men liên tục cho sản xuất probiotic với kiểm soát sinh lý.
phản ứng sinh học màng
Trong một hệ thống màng với cho ăn liên tục trong môi trường mới, các tế bào được giữ lại trong các phản ứng sinh học của một siêu lọc hoặc màng vi lọc trong khi các phân tử nhỏ khuếch tán thông qua các lỗ chân lông của màng theo kích thước của chúng. Vì vậy, các sản phẩm trao đổi chất ức chế được loại ra trong thấm nhập và tế bào được tập trung ở phía retentate. Các phần tế bào tập trung có thể được thu hoạch theo từng đợt hoặc liên tục không có hoặc có rất ít, điều trị hạ lưu thêm cho nồng độ tế bào trước khi đông lạnh hoặc đông khô. Rất ít dữ liệu đã được báo cáo về sản xuất tế bào probiotic trong các lò phản ứng màng, mặc dù các hệ thống này có thể dẫn đến sản lượng tế bào cao và năng suất thể tích. Taniguchi et al. báo cáo chính thức B. longumconcentrations trong một phản ứng sinh học màng cao hơn những người thu được trong quá trình lên men batch free-cell bảy lần. Tương tự như vậy, Corre et al. đo sản lượng tế bào cao và cải thiện 15 lần năng suất thể tích so với hàng loạt các nền văn hóa forBifidobacterium free-cell bifidum. Tuy nhiên, sinh lý tế bào và chức năng đã không nghiên cứu. Thật vậy, các tế bào đang chịu nhiều áp lực trong lò phản ứng màng, chẳng hạn như nồng độ thấp chất dinh dưỡng, oxy, thẩm thấu và tác động cơ học mà có thể ảnh hưởng đến các vi khuẩn nhạy cảm, nhưng cũng có thể dẫn đến tác dụng bảo vệ chéo cho các áp lực khác. Cuối cùng, gần cell-to-cell liên lạc do mật độ tế bào cao trong phần retentate có thể gây ra phản ứng quorum-sensing ảnh hưởng đến sinh lý tế bào. Cần nghiên cứu các yếu tố và tác động của chúng về sinh lý, tập thể dục và chức năng của chế phẩm sinh học để khám phá tiềm năng của các hệ thống này đối với việc sản xuất các tế bào căng thẳng thích nghi. Hai giai đoạn quá trình lên men liên tục để sản xuất chế phẩm sinh học căng thẳng-trích, với một lò phản ứng đầu tiên (R1) hoạt động với các tế bào miễn phí hoặc cố định và một giây