AbstractDuring bioreactor cultures,

Abstract

During bioreactor cultures, microorganisms are submitted to non-optimal conditions such as nutritional and hydrodynamic stresses which may lead to modifications of the physiological cell response; this is especially true for filamentous microorganisms like Streptomycetes also subjected to significant morphological changes. In the present work, growth and production of pristinamycins by Streptomyces pristinaespiralis in shaking flasks have been related to power dissipation. The filamentous bacteria were grown in different flask conditions with various total and working volumes and at two agitation rates, to test the influence of power dissipation and gas–liquid mass transfer coefficient on growth and antibiotics production. As a first step, computational fluid dynamics–volume of fluid (CFD–VOF) calculations were shown to be able to predict power dissipations for the various operating conditions in Newtonian flow conditions. Then, in non-Newtonian flow conditions (biomass concentration superior to 14 g L−1), the rheological model of Sisko was implemented in CFD simulations for the calculation of the fluid viscosity and then of power dissipation. Whereas microbial growth was correlated to kLa, the antibiotics production onset was linked to the volume mean power dissipation. Once a minimal cell concentration of 15 g L−1 was reached, the concentration of antibiotics was correlated to power dissipation with an optimal range of production, between 5.5 and 8.5 kW m−3. Higher power dissipation entailed a drop in production which could be explained by hydrodynamic cell damages.




also subjected to significant morphological changes

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อในระหว่างวัฒนธรรมเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพจุลินทรีย์ถูกส่งไปยังสภาพที่ไม่เหมาะสมเช่นความเครียดโภชนาการและอุทกพลศาสตร์ซึ่งอาจนำไปสู่การปรับเปลี่ยนของการตอบสนองทางสรีรวิทยาของเซลล์; นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับจุลินทรีย์ใยเช่นใน streptomycete ยังอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญทางสัณฐานวิทยา ในการทำงานในปัจจุบันการเจริญเติบโตและการผลิตของ pristinamycins โดย pristinaespiralis Streptomyces ในขวดเขย่าได้รับการที่เกี่ยวข้องกับการกระจายอำนาจ แบคทีเรียใยปลูกในสภาพที่แตกต่างกันขวดที่มีปริมาณรวมและการทำงานต่างๆและที่สองอัตราการกวนเพื่อทดสอบอิทธิพลของกระจายอำนาจและมวลก๊าซธรรมชาติเหลวค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทต่อการเจริญเติบโตและการผลิตยาปฏิชีวนะ ในฐานะที่เป็นขั้นตอนแรกของไหลการเปลี่ยนแปลงปริมาณของของเหลว (CFD-VOF) การคำนวณที่มีการแสดงที่จะสามารถที่จะคาดการณ์ dissipations พลังงานสำหรับสภาพการใช้งานที่แตกต่างกันในสภาพการไหลของนิวตัน จากนั้นในสภาวะการไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน (ความเข้มข้นของชีวมวลที่เหนือกว่าถึง 14 กรัม L-1) รูปแบบการไหลของซิสโกถูกนำมาใช้ในการจำลอง CFD ในการคำนวณค่าความหนืดของเหลวและจากนั้นการกระจายอำนาจ ในขณะที่ได้รับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์สัมพันธ์กับกล้า, การโจมตีการผลิตยาปฏิชีวนะที่เชื่อมโยงกับระดับเสียงหมายถึงการกระจายอำนาจ เมื่อความเข้มข้นของเซลล์ที่น้อยที่สุดของ 15 กรัม L-1 ได้ถึงความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะที่มีความสัมพันธ์ในการกระจายอำนาจที่มีช่วงที่ดีที่สุดของการผลิตระหว่าง 5.5 และ 8.5 กิโลวัตต์ม. 3 การกระจายพลังงานที่สูงขึ้นยกให้ลดลงในการผลิตซึ่งอาจจะอธิบายได้ด้วยความเสียหายของเซลล์อุทกพลศาสตร์. ยังอยู่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญทางสัณฐานวิทยา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ในแบบนามธรรม วัฒนธรรม เชื้อจุลินทรีย์จะไม่ยื่นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุด เช่น เน้นโภชนาการและอุทกพลศาสตร์ ซึ่งอาจนำไปสู่การปรับเปลี่ยนการตอบสนองทางสรีรวิทยาของเซลล์ นี้เป็นจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับจุลินทรีย์ที่เป็นเหมือน streptomycetes ยังภายใต้การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาอย่างมีนัยสำคัญ ในงานปัจจุบันการเจริญเติบโตและผลผลิตของ pristinamycins โดย Streptomyces pristinaespiralis ในขวดเขย่า มีความสัมพันธ์กับอำนาจการกระจาย แบคทีเรียที่เติบโตในขวดที่มีสภาพแตกต่างกับต่าง ๆทั้งหมด และปริมาณงานที่อัตราการกวนและสองเพื่อทดสอบอิทธิพลของการถ่ายโอนมวลสารสลายพลังและค่าสัมประสิทธิ์ต่อการเจริญเติบโตและการผลิตสารปฏิชีวนะ ของเหลว และแก๊สเป็นขั้นตอนแรก , พลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณปริมาตรของของไหล ( CFD ) – vof ) การคำนวณได้แสดงสามารถทำนายพลัง dissipations สำหรับเงื่อนไขในเงื่อนไขต่าง ๆ เหน็บๆ แนมๆ . จากนั้น ในที่ไม่ใช่นิวตันไหลเงื่อนไขกำหนดความเข้มข้นกว่า 14 g L − 1 )รูปแบบการไหลของซิสโก้ได้ถูกนำมาใช้ในการจำลอง CFD สำหรับการคำนวณของความหนืดของเหลว แล้วอำนาจการกระจาย ในขณะที่การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์มีความสัมพันธ์กับการมี ยาปฏิชีวนะที่ผลิตเริ่มที่เชื่อมโยงกับปริมาณหมายความว่าอำนาจการกระจาย เมื่อความเข้มข้นของเซลล์ที่น้อยที่สุดของ 15 g L − 1 ถึงความเข้มข้นของยาปฏิชีวนะมีความสัมพันธ์กับอำนาจการกระจายกับช่วงที่เหมาะสมของการผลิตระหว่าง 5.5 และ 8.5 กิโลวัตต์ m − 3 สลายพลังสูง ( ลดลงในการผลิตซึ่งสามารถอธิบายได้จากความเสียหายของเซลล์ hydrodynamic




ยังต้องเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ
โดย