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这篇综述聚焦于酵母和细菌共培养在生物工艺中的应用。阐述了其在食品领域的应用优势,如拓宽底物谱、提高生产效率和营养价值等。同时探讨了共培养面临的局限,以及监测方法的机遇与挑战,对相关研究有重要参考价值。
酵母与细菌共培养在生物工艺应用中的研究现状
在自然界中,酵母和细菌共培养的现象广泛存在。如今,这种共培养模式在可控的生物生产环境中也展现出诸多优势,并被应用于多个领域,尤其是食品行业。
在食品应用方面,多种共培养类型发挥着重要作用。比如在乳制品和酒精饮料的生产过程中,酵母和细菌的共培养可用于风味化合物的合成。这种共培养模式对于微生物食品和饲料生产意义重大,它能够拓宽底物谱,让微生物可以利用更多种类的物质进行生长和代谢。同时,还能提高生产效率和生产力,并且增加产品的营养价值。
为了更好地利用酵母和细菌共培养,科研人员开发了一系列从平板培养到生物反应器规模的工作流程。这些流程的建立有助于提高实验和生产的可重复性,能够更有效地优化不同共培养策略所带来的效益。
然而,酵母和细菌共培养在迈向工业应用的道路上,仍面临一些亟待解决的问题。目前,人们对于微生物之间的许多相互作用了解还不够深入,特别是在悬浮培养体系中,这些相互作用甚至还未得到充分的探索。在监测微生物生长和产物形成方面,虽然在线监测单个种群甚至单细胞技术带来了更多可能性,但离线测量技术依旧是常用的手段。
值得一提的是,在共培养的单细胞在线(on-line)和线旁(at-line)分析方法上,已经取得了一些令人期待的进展。这些进展让我们看到了监测和控制共培养过程的新机遇,但同时也伴随着新的挑战。
本综述旨在对酵母、细菌以及酵母 - 细菌共培养在培养程序和过程分析方面的最新进展进行总结。合适的监测方法对于实现(远程)控制和保障产品质量至关重要。通过实施这些方法,能够加速工业共培养生物工艺的开发和优化,促进生物生产在全球范围内的技术转移和工艺标准化。不过,目前一些相关技术的应用还处于起步阶段,未来还有很大的发展空间。