Компьютерное моделирование биотехнологических процессов и систем. Дворецкий Д.С - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Проблема состоит в том, что данное уравнение описывает только увеличение скорости роста и со-
всем не учитывает того обстоятельства, что реально зависимость роста микроорганизмов от температу-
ры имеет характер кривой с экстремумом (рис. 3.13).
Это можно объяснить все той же теорией об одновременно протекающих в клетке процессах синте-
за и распада клеточного материала. При этом зависимость «объединенной» константы
m
µ от температу-
ры отображает разность двух сопряженных процессов, каждый из которых подчиняется закону Арре-
ниуса, что можно описать уравнением
RT
E
RT
E
m
ee
21
21
µµµ
−−
−= , (3.33)
где
1
µ и −
2
µ соответственно предэкспоненциальные множители для синтеза и распада биомассы;
1
E и
−
2
E энергии активации этих процессов.
m
µ
T
0
Рис. 3.13 Типичный характер зависимости удельной скорости роста
микроорганизмов µ
т
от температуры Т
Часто для этой цели используют более простые эмпирические зависимости
2
210
µµµµ TT
m
++= , (3.34)
где −
210
µ,µ,µ коэффициенты, найденные путем обработки экспериментальных данных.
Аналогичного вида зависимость используется и для оценки зависимости скорости роста микроор-
ганизмов от pH среды.
Одновременно с ростом микроорганизмов или несколько сдвинуто во времени, но в одном и том же
процессе ферментации происходит также биосинтез продуктов метаболизма. Закономерности этого про-
цесса также требуют своего математического описания.
Казалось бы, искусственно выведенный математический параметр – удельная скорость роста µ – по-
служил основой составления многих математических моделей биосинтеза продуктов метаболизма. Соб-
ственно говоря, процессы биосинтеза продуктов издавна делили на два больших класса – связанные с рос-
том и не связанные с ростом микроорганизмов. В качестве примера процессов первого класса можно на-
звать биосинтез конститутивных ферментов клетки, а второго класса – биосинтез многих антибиотиков,
интенсивный синтез которых происходит после прекращения роста микроорганизмов.
Удельная скорость биосинтеза продуктов, связанных с ростом микроорганизмов, может быть выра-
жена простым соотношением
µKq
P
=
, (3.35)
или
).(
KPCP
YKKQQ == (3.36)
Более сложное выражение было предложено Людекингом и Пайри:
µ0
Kqq
PP
+=
, (3.37)
или
dt
dC
KCqQ
PP
+=
0
. (3.38)

Страницы