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Shift diauxico

Uno shift diauxico si verifica quando un microrganismo viene fatto crescere in una coltura discontinua con due substrati. Invece di metabolizzare simultaneamente i due zuccheri disponibili, di solito le cellule microbiche li consumano secondo uno schema sequenziale; ciò determina due fasi di crescita separate.

Quando il Saccharomyces cerevisiae viene coltivato in presenza di glucosio e aerazione abbondanti, si osserva frequentemente il modello di crescita diauxica nelle colture discontinue. Durante la prima fase di crescita, quando glucosio e ossigeno sono disponibili in quantità elevate, le cellule di lievito prediligono la fermentazione del glucosio rispetto alla respirazione aerobica (il cosiddetto effetto Crabtree, noto anche come repressione da glucosio). Dopo che il glucosio è stato esaurito, l'etanolo prodotto dalla fermentazione viene ossidato in una seconda fase di crescita molto più lenta, se è disponibile ossigeno.

Curva di crescita tipica del lievito in presenza di substrato di glucosio. Il grafico mostra le diverse fasi di crescita del lievito e riporta il numero di cellule di lievito sull'asse y e il tempo sull'asse x. L'asse y è rappresentato in scala logaritmica. Nella prima fase, ovvero la fase di latenza, il numero di cellule di lievito aumenta solo di poco. Nella seconda fase, ovvero la prima fase esponenziale o di fermentazione esponenziale, il numero di cellule aumenta più velocemente. Nella terza fase, ovvero la seconda fase esponenziale o di respirazione esponenziale, il lievito aumenta ancora in modo esponenziale ma più lentamente rispetto alla fase precedente. Nella quarta fase, ovvero la fase stazionaria, il numero di cellule di lievito rimane invariato. Nella quinta e ultima fase, ovvero la fase di morte, il numero di cellule diminuisce.

Figura 1: curva di crescita tipica del lievito in presenza di substrato a elevato contenuto di glucosio.