химический каталог




Введение в биотехнологию

Автор М.Е.Бекер

F — скорость протока среды, мл/ч, м3/ч; V — объем аппарата, мл, м3.

Если \i=D, то dX/dt = 0. Это значит, что концентрация клеток неизменна. Чаще всего это бывает при Ј> = 0,05-f-0,20. ? Непрерывный процесс можно использовать в том случае, если культура при длительном выращивании не теряет способность к синтезу (мутации, реверсии) и если можно избежать инфицирования культуры. Разрабатывая метод непрерывного культивирования микроорганизма, необходимо установить;

1) оптимальный состав среды;

2) скорость протока среды;

3) температуру, рН, аэрацию и режим всех других условий.

В зависимости от метода, благодаря которому культура поддерживается в состоянии динамического равновесия (когда ц.=0), различают турбидостатный и хемостатный принципы. По турбидостатному принципу скорость притока среды такова, что концентрация биомассы в системе постоянна, а по хемостат-ному принципу в сиягеме поддерживается постоянная концентрация одного из компонентов среды (углерода, кислорода, соответствующего витамина и др.).

Зависимость удельной скорости роста культуры от концентрации субстрата можно определить по уравнению

Это уравнение, выведенное Моно, напоминает уравнение Михаэлиса — Ментена для ферментативных-реакций. Это сходство не случайно, так как уравнение Михаэлиса — Ментена характеризует скорость отдельной ферментативной реакции, а скорость роста культуры зависит от скорости всех ферментативных реакций, идущих в клетке. Ks всегда больше нуля, т. е. величина положительная, но меньше единицы. В полноценной среде Ks по сравнению с S величина незначительная и ею можно пренебречь, тогда

Следовательно, в полноценной среде скорость роста культуры не зависит от концентрации лимитирующего фактора (исключая те случаи, когда концентрация слишком мала).

Удельная скорость роста зависит от плотности популяции. При высокой концентрации клеток продукты обмена веществ могут задерживать рост, поэтому Н. Д. Иерусалимский для определения удельной скорости роста рекомендует уравнение

Ц-^макс ? ^ + р ,

где Кр — константа Иерусалимского, численно равная концентрации продукта, при которой удельная скорость роста равна половине скорости роста в среде без вредного продукта; Р — концентрация продукта — метаболита, г/л.

Из уравнения видно, что увеличение концентрации метаболита Р уменьшает удельную скорость роста. Это подтверждено на практике.

у {KS

—-=DS„-DSat

Изменение концентрации лимитирующего фактора в системе стабильного режима выражается уравнением

+ S

использованный \ кроорганизмами убстрат /

dX/dS или dP'dS.

(испо микрс

Н- — (*макс

Ks + S

где S — конечная концентрация субстрата, % ;

Ks—константа Михаэлиса, численно равная концентрации лимитирующего фактора S, при которой удельная скорость роста культуры равна половине максимальной удельной скорости роста.

.70

Ранее было показано, что если система находится в равновесии, D = fi. Его можно нарушить, изменяя скорость протока (0>р, или D71

шшшлшжШшшшШшш

У =

dX dS dP

dt-КХ.

Если режим установившийся,

X = у (S„ - S) и у -.

s„-s

где 50 — концентрация питательного вещества в среде;

S — концентрация этого же вещества в культуральной жидкости; X — содержание биомассы в жидкости оттока, мг/мл, г/л.

Уср= ?

Выход биомассы можно определить и в периодическом процессе, когда максимальное количество биомассы получают в стационарной фазе роста. Если количество этой биомассы обозначить М, а внесенного посевного материала — т0, то экономический коэффициент, или средний выход, определяют по формуле

М — Шр S.-S

где S, и S — концентрация субстрата в среде в начале и в конце культивирования.

Экономический коэффициент, который иногда называют выходом биомассы, имеет большое значение как для характеристики физиологических свойств культуры, так и в практическом получении биомассы или синтезе какого-либо продукта. Считают, что это в целом постоянная величина, на которую не влияют скорость разбавления (притока) D или концентрация лимитирующих веществ. Тем не менее, установлена некоторая зависимость экономического коэффициента у как от D, так и от концентрации субстрата, аэрации, интенсивности перемешивания и др.

Экономически значимым показателем является продуктивность системы DX, т. е. количество биомассы, полученное за единицу времени с единицы емкости ферментатора. При увеличении скорости разбавления D продуктивность системы возрастает. Она не зависит от концентрации клеток. Максимальную продуктивность в гомогенном непрерывном культивировании обычно получают при максимальной скорости разбавления. Однако при этих условиях не получают максимальный выход биомассы из использованного субстрата.

Если культуру микроорганизмов выращивают для получения какого-либо метаболита Р, биосинтетическую активность культуры К определяют по формуле

К= dt ? X ?

Следовательно, скорость биосинтеза продукта п

страница 23
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в биотехнологию" (2.32Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
http://taxi-stolica.ru/nashi_avtomobili/avtomobili_predstavitelskogo_klassa/mersedes_avtomobili_imidzha/
насос grundfos cr
билеты на спектакль маэстро
прокат звукового и светового оборудования

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.09.2017)