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durch die Erstellung eines Wachstums-und Produktbildungsmodells erleichtert. Für das Modell sind umfassende Kenntnisse zum Stoffübergang der Substrate in das Pellet und des Produktes aus dem Pellet heraus erforderlich, die im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 578 ¹Vom Gen zum Produktº gewonnen werden sollen.Als Messtechnik zur Aufklärung der Transportund Umsatzprozesse der Substrate wird die Mikroelektrodentechnik genutzt. Sie erlaubt die örtliche Auflösung von Konzentrationsgradienten (z. B. Sauerstoff) sowohl innerhalb der aggregierten Biomasse als auch in dem sie umgebenden Fluid. In Kombination mit der Aufnahme von Mikrokinetiken wird die Berechnung von Stoffübergang, Verbrauchsraten und effektiven Diffusionskoeffizienten im Pellet möglich. Entscheidend ist dabei die Korrelation dieser Parameter mit der Biomassedichteverteilung im Pellet, die durch die konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) örtlich aufgelöst quantifiziert wird.Für die Untersuchung der Produktbildung des Modellproteins Glucoamylase werden zwei verschiedene Methoden verfolgt. Die genetische Aktivität der Pellets bezüglich der Glucoamylaseproduktion wird über die Quantifizierung der korrespondierenden mRNA mittels der Echtzeit-PCR bestimmt. Weiterhin wird der Weg des Enzyms aus dem Pellet (intrazellulär ± extrazellular/intrapartikulär ± extrapartikulär) verfolgt, wobei insbesondere die Sekretion des Enzyms und der diffusionslimitierte Transport berücksichtigt werden. Das in die Bulkphase freigesetzte Produkt ist verschiedenen Einflüssen ausgesetzt, die zu seiner Zerstörung führen können und für das Modell zu quantifizieren sind.Die experimentellen Daten erlauben schlieûlich die Verifikation des mathematischen Modells zur Darstellung der Transport-und Stoffwechselprozesse im Pellet (s. Abb.). Mit Hilfe von Modellsimulationen können die den Gesamtprozess determinierenden Faktoren und Prozesse bestimmt werden. Abbildung.Modellansatz zur mathematischen Erfassung der Prozesse am und im Biopellet.