应用
该研究中，RTS-8-PLUS的核心价值在于作为一个“高精度、实时监测的微型生理学研究平台”。研究的核心目标之一是深入理解R. toruloides在不同碳源（尤其是木糖）存在下代谢EG的生理学响应。RTS-8-PLUS通过：
1
提供关键机理洞察
实时监测的pH和溶氧数据直接证实了在非缓冲条件下，EG代谢产酸（GA）导致的pH急剧下降是抑制细胞生长的关键因素。这解释了摇瓶实验中观察到的现象，并指导了后续在缓冲体系中进行更准确的生理学研究。
2
精确界定代谢阶段
溶氧的实时曲线帮助研究人员准确识别了指数生长期向氮限制期（Nlim）的转换点。这对于后续计算不同生长阶段EG消耗和GA生产的比速率、理解代谢转换的时机至关重要。
3
增强数据可靠性
在受控的、可实时监测的环境中进行实验，排除了摇瓶实验中由于pH不受控等因素带来的干扰，使得关于EG能提高木糖利用速率的发现（在缓冲条件下）更加可靠和具有说服力。
实验结果
摇瓶中，葡萄糖存在下，有/无乙二醇（EG）时的发酵曲线。
该图展示了在摇瓶（非受控pH条件）中，R. toruloides在葡萄糖基础培养基中，添加或不添加EG时的生长和代谢曲线。结果显示，添加EG会导致最终OD降低，葡萄糖消耗变慢，且EG的消耗和GA的生产在指数生长期后（约24小时，推测进入氮限制期）才开始。这引出了关于pH抑制的假设。
葡萄糖存在下，EG代谢的定量生理学
该图展示了在受控生物反应器（pH控制）中进行的精确定量生理学实验数据。结果显示，在葡萄糖存在下，添加EG对菌体的比生长速率、生物量组成（脂质和蛋白质含量）没有显著影响，但实现了接近100%的EG到GA的摩尔转化得率。这证实了在pH受控条件下，EG代谢本身并不影响R. toruloides的核心生理，且其转化效率极高。
RTS-8Plus多通道生物反应器中存在乙二醇（EG）时，葡萄糖或木糖的发酵特性
结论与展望
研究证明产油酵母Rhodotorula toruloides能够将乙二醇（EG）高效转化为乙醇酸（GA），在葡萄糖存在下摩尔得率达到100%。首次发现EG代谢能改善木糖的利用，可能通过再生NAD(P)H缓解其代谢的辅因子失衡。EG不能作为唯一碳源支持生长，但可作为能量底物。
研究还通过计算机分析提出了EG氧化的可能代谢途径。RTS-8-PLUS在这一研究方向的延续中具有核心价值。作者指出，需要进一步的研究（如转录组学、蛋白质组学、代谢组学）来验证推测的代谢途径和基因功能。
RTS-8-PLUS在这一研究方向的深入探索中将继续发挥关键作用：
在后续验证推测的EG氧化途径（如醇脱氢酶、醛脱氢酶）的功能时，可以利用RTS-8-PLUS并行培养野生型与多个基因敲除或过表达的工程菌株，在严格控制的相同条件下，实时监测它们对EG的消耗动力学、GA的产率以及生长表型的差异，快速筛选出关键基因。
基于“EG改善木糖利用”这一发现，可以开发同时利用木质纤维素水解液（含葡萄糖、木糖）和PET水解液（含EG）生产微生物油脂和GA的协同工艺。RTS-8-PLUS可以用于快速筛选不同比例糖/EG混合物的最佳配比、C/N比以及诱导策略，以最大化油脂和GA的联合产量。
在进行转录组或蛋白质组学分析以揭示EG存在下的全局代谢响应时，需要确保培养条件的高度一致性和可重复性。RTS-8-PLUS的并行性和精确控制能力，使其成为获取处于相同生理阶段（如精确的指数中期或氮限制初期）的、生物学重复样本的理想工具，从而保证后续组学数据的质量。
RTS-8PLUS多通道生物反应器
助您突破传统发酵培养技术的局限，实现高效、精准的实时监测与优化
关注“达启科技”公众号，点击下方
“试用申请”可在线填写试用
