生物学的同等性とバイオアベイラビリティのジャーナル

概要

ポリエチレングリコールが大腸菌DH5αと枯草菌NRS-762の増殖に及ぼす影響

ウェンファ・ン

ポリエチレングリコールは、発酵において、汚染リスクを高めるバイオリアクターの上部プレートへの泡の上昇を防ぐための消泡剤として一般的に使用されています。しかし、さまざまな微生物の増殖に対するその潜在的な毒性は、種および株レベルでは十分に理解されていません。したがって、本研究の目的は、振盪フラスコ内のLBレノックス培地における大腸菌DH5αおよび枯草菌NRS-762の好気的増殖に対する1、5、および10 g/Lレベルの異なる濃度のポリエチレングリコールの影響を理解することでした。実験結果から、ポリエチレングリコール（PEG）（分子量約8000 Da）は、試験したすべての濃度で、37ᵒCでのE. coli DH5αのバイオマス形成および代謝に影響を与えないことが明らかになりました。これは、異なるPEG濃度下でのE. coli DH5αの増殖中に得られた同様の最大光学密度の観察によって得られました。さらに、消泡剤は pH プロファイルに影響を与えませんでした。一方、PEG は LB レノックス培地での B. subtilis NRS-762 の増殖に対してある程度の毒性を示しました。具体的には、最大光学密度は、閾値濃度 5 g/L までは、濃度依存的に PEG への曝露が高くなるにつれて低下しました。たとえば、PEG を添加しない B. subtilis NRS-762 で得られた最大光学密度は 4.4 でしたが、消泡剤 1 g/L で得られた値は 4.1 に低下し、5 g/L および 10 g/L PEG への曝露ではさらに 3.8 に低下しました。ただし、培養液の pH 変動は別の結果を示しており、すべての濃度での PEG 曝露のプロファイルは互いに一致し、消泡剤への曝露がない場合のプロファイルと類似していました。このことから、B. subtilis NRS-762 の代謝プロセスは PEG への曝露によって大きな影響を受けなかったことが示唆されます。総合的に、PEG 消泡剤はバイオマス形成、そしておそらく代謝に対して種特異的な毒性効果を発揮しました。後者は細菌が分泌する代謝物の種類に影響を与えるほど重要ではない可能性があり、そのため培養液の pH 測定によって検出される可能性があります。E. coli DH5α は、バイオマス形成に対して用量依存的な毒性効果を示した B. subtilis NRS-762 と比較して、すべての濃度で PEG にうまく対処できました。