Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob io reatory ioreatory» Využívají přeměně hemiýh láte živýh miroorganismů» řílay» Chemiý průmysl» yselina mléčná, yselina otová, ethanol» otravinářsý průmysl» mléárensé výroby» Farmaeutiý průmysl» antibiotia (tetrayliny, erythromyiny, streptomyiny)» vaíny» inzulin Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory
říla bioreatoru Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory routy bioreaí» Jejih harater/vzni je án existení genetié informae v miroorganismu» Tvorba proutu je pomíněna» metaboliy» genetiy» Typy proutů» metabolié» buňa je musí tvořit aby přežila» nemetabolié» buňa místo nih může tvořit metabolié prouty (růst) Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory
nzymy» Většina buněčnýh reaí je atalyzovanýh enzymy Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory peifiita enzymatié reae» nzymatié reae jsou absolutně speifié» jena reae, jeen substrát, jeen izomer» rinip zámu a líče Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 3
4 Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Kinetia enzymatié reae» ilanční rovnie t t 0 Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Kinetia enzymatié reae» řepola pseuostaionárního stavu» množství omplexu enzym-substrát se nemění 0 0 0 t 0 t
Kinetia enzymatié reae t t V K max M» Rovnie Mihaelis-Mentenové» V max maximální ryhlost reae (při neomezeném množství substrátu)» K M Mihaelisova onstanta Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Ryhlost enzymatié reae Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 5
Kinetia růstu miroorganismů» Autoatalytiá reae» ubstráty + uňy = routy + alší uňy» ryhlost růstu je úměrná množství buně» čistá ryhlost přírůstu» Růstová řiva ve vsáovém systému» A lag-fáze» fáze exp. růstu» C staionární fáze» D fáze vymírání Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory t hr Moely inetiy růstu - opaování» Moninové moely» Malthus n n n f (n)» Riati n n( n) 0 0 ) n n( n) n(» Moely zohleňujíí ostupnost živin» Mono r max K s s s Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 6
Honoení účinnosti bioproesu» Výtěžové oefiienty Y» Ryhlost vzniu proutu q p» pro prouty spojené s růstem Y O O Y q p t Y hr.» μ hr hrubá ryhlost růstu» pro prouty nespojené s růstem (seunární metabolity) je q p onstantní Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory rofily růstu a proue prouty spojené s růstem čas čas prouty s ombinovaným vzniem čas prouty nespojené s růstem Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 7
Vliv teploty na růst miroorganismů Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Vliv teploty na růst miroorganismů max a a exp RT K o exp RT Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 8
Vliv teploty na růst miroorganismů» Rozělení miroorganismů pole optimální teploty růstu» syhrophiles (T opt < 0 C)» Mesophiles (0 C < T opt < 50 C)» Thermophiles (T opt > 50 C)» Ryhlost růstu roste s teplotou až o T opt pole Arrheniovy rovnie Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Vliv alšíh pomíne na růst» ph» ovlivňuje ativitu enzymů, tey i růst» optimální ph pro růst se může lišit o optimálního ph pro proui metabolitu» Konentrae rozpuštěného yslíu» ritiá onentrae» po touto honotou je přísun yslíu ryhlost určujíím roem růstu» na ní ryhlost růstu již ále na ryhlosti přísunu nezávisí Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 9
Konentrae rozpuštěného yslíu» tupeň nasyení» 7 ppm při 00 a a 5 C» závisí na tlau» lesá s teplotou» závisí na rozpuštěnýh látáh» řísun yslíu N a O L * O O» L oefiient přenosu hmoty» a speifiá mezifázová ploha (m.m -3 )» N O ryhlost přenosu yslíu (g.m -3.s - ) Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory Konentrae rozpuštěného yslíu» potřeba yslíu N O Y hr. O» Vliv yslíu na růst r max K K O O O Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory 0
Vliv alšíh pomíne na růst» řenos tepla» metabolié pohoy jsou většinou exothermní» ovo tepla stěnou je většinou ostatečný, s výjimou velmi velýh systémů» Míhání» + zlepšuje přenos hmoty» - tečné napětí působí negativně na růst miroorganismů Inženýrství hemio-farmaeutiýh výrob Chemié reatory