微生物代谢产物的生成和菌体的生长之间通常有几种类型的关联,尽量详细点啦

如题所述

类型Ⅰ为相关模型,产物生成速率与菌体生长速率耦联。乙醇,乳酸以及葡萄糖酸和大部分氨基酸、单细胞蛋白都属于这种类型。
在这种类型的发酵中,微生物的生长、碳水化合物的降解代谢和产物的形成几乎是平行进行的。
对于这种类型的产物来说,调整发酵工艺参数,使微生物保持高的比生长速率,对于快速获得产物、缩短发酵周期十分有利。
dP/dt = YP/X ·dX/dt
qp= YP/Xμ =αμ
类型Ⅱ为部分相关模型,产物生成速率与菌体生长速率部分耦联。间接地与微生物的初级产能代谢途径相关,是由产能代谢派生的代谢途径产生的。柠檬酸、衣糠酸和部分氨基酸为这种类型产物的典型代表。
对于这一类型发酵,只要能保证获得足够高浓度的生物量,就可以获得高速率的产物合成。
dP/dt =αdX/dt +βX
qp=αμ+β (Luedeking-Piret方程)
类型Ⅲ为非相关模型,产物生成速率与菌体生长速率无关。当培养基中的营养物质消耗尽、微生物的生长停止以后,产物才开始通过中间代谢大量合成。即产生该类产物的微生物,其营养期和分化期在时间上是完全分开的。
属于此类型的产物大多数是微生物的次级代谢产物,大多数的抗生素和生物毒素,以及维生素类
dP/dt =βX
qp=β
其他类型:qp与μ为负相关联系的模型,例如黑曲霉生产黑素。
qp= qp,m-Yp/xμ (qp与μ为无相关联系的模型)
产物可能存在分解现象时:
dP/dt=αdX/dt+βX-kdP (kd 产物分解常数)
细胞成熟模型、细胞年龄分布模型、细胞成熟时间模型等
Brown和Vass提出成熟时间tM概念,dP/dt=Yp/x·(dX/dt)t-tM
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