Исследование влияния солей аскорбиновой кислоты на кинетику накопления аминокислот

• Автор: Молчанов, Владимир Петрович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 133 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

1.1 Формальная кинетика. Кинетическое описание биотехнологических процессов

1.2 Теоретические особенности биоконверсии

1.2.1 Микробиологические процессы. Практическая реализация микробиологических процессов. Биотехнология

1.2.2 Сущность процесса биоконверсии

1.2.3 Характеристика органического сырья, используемого для проведения биоконверсии

1.2.4 Микробиологические особенности процесса биоконверсии органического сырья

1.2.5 Возможности применение конечного продукта биоконверсии

Глава 2 ПРОТЕКАНИЕ ПРОЦЕССОВ БИОКОНВЕРСИИ, ИХ
КИНЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И МЕХАНИЗМ
2.1 Аминокислоты. Синтез аминокислот в процессе
биоконверсии
2.2 Способы интенсификации процессов биоконверсии
2.3 Кинетические закономерности протекания
микробиологических процессов
2.4 Методы математического описания процесса биоконверсии
Глава 3 МЕТОДЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И
АНАЛИЗОВ
3.1 Установка для проведения эксперимента по биоконверсии
3.2 Методика эксперимента
3.3 Ультразвуковая пастеризация продукта биоконверсии
3.4 Качественное определение содержания аминокислот в субстрате

3.5 Количественное определение содержания аминокислот с
помощью автоматического аминокислотного анализатора
3.5.1 Экстракция свободных аминокислот из смеси и их очистка
3.5.2 Сушка аминокислот
3.5.3 Определение аминокислот на автоматическом анализаторе
3.5.4 Расчет содержания отдельных аминокислот
3.5.5 Подготовка реактивов
3.5.5.1 Подготовка натрий-лимоннокислых буферов и регенерирующего раствора
3.5.5.2 Приготовление раствора нингидрина
3.5.5.3 Приготовление стандартных растворов аминокислот
3.6 Определение ферментативной активности
3.6.1 Колориметрический метод определения активности уреазы
3.6.2 Колориметрический метод определения активности
дегидрогеназы
3.6.3 Газометрический метод определения активности каталазы
3.7 Микробиологический анализ субстрата
3.7.1 Подготовка образца к микробиологическому анализу
3.7.2 Предварительный отбор микроорганизмов, синтезирующих свободные аминокислоты методом Балицкой
3.7.3 Определение содержания микроорганизмов в субстрате
3.8 Использованные реактивы
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЛЕЙ АСКОРБИНОВОЙ
КИСЛОТЫ НА ПРОЦЕСС БИОКОНВЕРСИИ ОРГАНИЧЕСКОГО СЫРЬЯ
4.1 Определение оптимальных условий проведения процесса
4.1.1 Результаты экспериментов по определению оптимальной
температуры
4.1.2 Определение оптимального соотношения навоза и торфа в
исходной смеси
4.2 Изучение влияния солей аскорбиновой кислоты на образование свободных аминокислот в процессе биоконверсии
4.2.1 Результаты экспериментов по исследованию воздействия на процесс различных солей аскорбиновой кислоты
4.2.2 Определение количества аскорбинатов, оптимального для внесения в исходную смесь
4.2.3 Исследование кинетики накопления свободных аминокислот в ферментируемой смеси
4.3 Микробиологические исследования процесса биоконверсии
4.3.1 Влияние солей аскорбиновой кислоты на развитие микроорганизмов в процессе биоконверсии
4.3.2 Развитие аминокислотсинтезирующих микроорганизмов в процессе биоферментации органического сырья
4.3.3 Результаты экспериментов по определению ферментативной активности
Глава 5 КИНЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В ПРОЦЕССЕ БИОКОНВЕРСИИ
5.1 Математическая модель процесса накопления свободных
аминокислот в ферментируемой смеси
5.1.1 Описание процесса биоконверсии при помощи аппарата формальной кинетики. Решение обратной задачи химической кинетики
5.1.2 Изменение кинетических параметров при варьировании температуры процесса. Определение кажущейся энергии активации
5.2 Кинетическая модель роста популяции микроорганизмов в
ходе процесса биоконверсии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

N = 1Чо-ехр[|лі],
(2.4)
где Ы0 - начальное число клеток.
Уравнение (2.4) описывает экспоненциальную фазу роста клеточных культур. В полулогарифмических координатах данное уравнение может быть представлено следующим образом:
Таким образом, анализ экспериментальных данных по исследованию кинетики роста клеточных популяций следует начинать в полулогарифмических координатах. Если в этих координатах наблюдается спрямление экспериментальных данных, то они описываются уравнением (2.4). Тангенс угла наклона прямой численно равен удельной скорости роста клеточной культуры, а отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, численно равен начальному числу клеток в культуре.
В экспоненциальной фазе скорость роста клеточной культуры зависит от концентрации лимитирующего субстрата и определяется уравнением (2.2) [86]. В этом случае наиболее удобным представляется анализ экспериментальных данных в двойных обратных координатах, переход к которым описывается уравнением:
С помощью этих двойных обратных координат (1/рт;1 /Б) определяются параметры рт и К5: на оси абсцисс прямая отсекает отрезок, численно равный -1/К8, на оси ординат - отрезок, численно равный 1/рт.
Таким образом, изучение кинетических закономерностей микробного роста в экспоненциальной фазе дает возможность описать процесс образования свободных аминокислот в ходе биоконверсии.
1п N = 1п N0 + [й ,
(2.5)
1/р = 1/рт + (К5/ рт)-(1/8)
(2.6)