Pienen mittakaavan mikrobikasvatuksiin soveltuvan entsymaattisen ravinnesyötön kehittäminen ja soveltaminen. Sovelluskohteina Escherichia coli, Pichia pastoris ja Lactobacillus salivarius mikrobikasvatukset

Väitöstyössä kehitettiin menetelmä ravinteen syöttämiseksi pienen mittakaavan mikrobikasvatuksiin liuoksissa. Menetelmässä ravinnetta syötettiin pilkkomalla sitä entsyymin avulla liuoksessa olevasta pidempiketjuisesta polymeeristä mikrobeille sopivaan muotoon. Kehitetyllä menetelmällä saavutettiin parempi mikrobien kasvun hallinta ja tuotteiden muodostus verrattuna tavallisesti käytettävään menetelmään.

Kehitetyssä menetelmässä mikrobin kasvunopeutta pystyttiin hallitsemaan entsyymin määrää säätämällä. Lisäksi, sovelluksesta riippuen, haluttua tuotetta muodostui enemmän tai se oli parempilaatuista. Maitohapon tuotto Lactobacillus salivarius -mikrobilla nelinkertaistui, kun ravinneproteiinit pilkottiin entsyymien avulla. Escherichia coli -bakteerikasvatuksissa saavutettiin hallittu solumäärän kasvu, korkeammat solutiheydet, vähentynyt sivutuotteiden muodostus ja suurempi halutun liukoisen tuoteproteiinin määrä. Pichia pastoris -hiivalla saavutettiin korkeammat solutiheydet ja suurempi halutun aktiivisen tuoteproteiinin määrä. Työn aikana kehitettiin myös langaton mittausjärjestelmä, jota hyödynnettiin sekoituspullokasvatuksissa happipitoisuuden ja pH:n seurantaan.

Pienen mittakaavan mikrobikasvatusmenetelmiä tarvitaan kehitettäessä uusia bioteknologisia prosesseja. Kehitettyä menetelmää voidaan hyödyntää tehostetussa tuotekehityksessä, joissa voidaan tehdä pienessä tilavuudessa jopa satoja yhtäaikaisia kasvatuksia nopeuttaen näin tuotekehitystä. Menetelmää voidaan soveltaa esimerkiksi uusien mikrobeilla tuotettavien lääkeproteiinien tai teollisuusentsyymien tuotekehityksessä. Menetelmän ansiosta kasvatusolosuhteet voidaan saada mikrobeille suotuisammiksi ja näin ollen esimerkiksi parempilaatuisen tuotteen määrä kasvaa.