単細胞生物学

概要

固定化酵母細胞の撹拌床を用いたアルコール発酵におけるグルコース物質移動

アンカ＝イリーナ・ギャラクション、マリウス・ターネア、ダン・カスカヴァル

固定化酵母細胞の移動床を備えたバイオリアクターを使用したアルコール発酵について、基質の外部および内部の物質移動を分析しました。実験は、バイオ触媒粒子のさまざまなサイズと濃度について、グルコース阻害制限下で実施しました。グルコースの阻害効果に適合した運動モデルを考慮したバイオ触媒の単一粒子の基質質量バランスによって、バイオ触媒の外部領域と内部領域の基質濃度のプロファイルを記述し、暗黙的に粒子の周囲と粒子内部の液体境界層における質量流量を推定するための特定の数学モデルが開発されました。質量流量の値は、基質の内部拡散速度と、基質消費の生化学反応速度の両方によって大きく影響されます。これらの累積的な影響により、粒子の中心近くに「生物学的不活性領域」が出現し、その大きさは粒子の全体積の 0.34 ～ 1.22% の範囲で変化します。混合の使用により、固定床バイオリアクターにおける同様の基質変換で記録されたものと比較して、この領域の範囲が大幅に減少しました。