从Cerbera odollam油中生产发酵性多基酸盐的建模,使用基于Monod和多尺度的动力模型

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 生物化学工程 生物化学工程
• 微生物发酵 微生物发酵

背景情况:

• 聚酸酸盐 (PHAs) 是一种可生物降解的聚合物,具有多种应用.
• 优化微生物中的PHA生物合成,如Pseudomonas resinovorans对于可持续生产至关重要.
• 使用废物或替代原料,如Cerbera odollam油,具有经济和环境的优势.

研究的目的:

• 开发和验证用于阐明PHA生物合成途径的数学模型.
• 研究碳,和自我抑制对微生物生长和PHA产量的影响.
• 为了捕捉PHA生产和降解的动态模式,以优化工艺.

主要方法:

• 改进的基于单极的动力学与安德鲁斯,哈尔丹和物流模型的整合.
• 纳入一个调节因子,以考虑尿酶活性和替代源.
• 使用三重第一阶方法来描述动态模式的多尺度运动模型的适应.

主要成果:

• 修改后的基于Monod的模型在各种抑制作用下成功描述了细胞生长和PHA产生.
• 多尺度运动模型确定了PHA生产的不同快速和慢速模式以及PHA降解模式.
• 确定了影响PHA快速产生的因素,如新脂肪酸合成和和脂肪酸.

结论:

• 已建立的数学模型为PHA生物合成提供了强大的预测框架.
• 这些模型为以油为基础的PHA生产系统的发酵行为提供了宝贵的见解.
• 这项研究促进了使用替代原料的微生物PHA生产的理解和优化.