Моделирование процессов периодического культивирования микроорганизмов
Актуальность проблемы. При производстве противобактерийных препаратов для получения микробной массы используется глубинное периодическое культивирование в биореакторах. Культивирование является основной стадией технологического процесса и во многом определяет количественные и качественные характеристики биопрепаратов. Накоп гение биомассы микроорганизмов при этом находится в тесной зависимости… Читать ещё >
Содержание
- 1. Обзор литературы
- 1. 1. Общие предпосылки
- 1. 2. Характеристика процесса
- 13. Основные направления совершенствования периодических процессов микробиологическ эго синтеза
- 1. 4. Материальные и энергетические балансы
- 1. 5. Кинетические модели
- 1. 6. Термодинамика и процессы жизнедеятельности
- 1. 7. Моделирование гидродинамики биореакторов
- 1. 8. Моделирование периодических процессов глубинного культивирования микроорганизмов
- 1. 9. Оптимальное управление периодическими процессами глубинного культивирования микроорганизмов
- 2. Собственные исследования
- 2. 1. Материалы и методы
- 2. 2. Результаты исследований
- 2. 2. 1. Изучение влияния основных технологических параметров на процесс периодического глубинного культивирования микроорганизмов
- 2. 2. 2. Материальный баланс глубинного культивирования микроорганизмов
- 2. 2. 3. Термодинамические и кинетические параметры
- 2. 2. 4. Изучение гидродинамических условий в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией в процессе глубинного периодического культивирования микроорганизмов
- 2. 2. 5. Объединение кинетической и гидродинамической модели
- 2. 2. 6. Влияние концентрации глюкозы на выживаемость микроорганизмов на разных фазах роста
- 2. 2. 7. Математическая модель периодического процесса глубинного культивирования микроорганизмов
- 2. 2. 8. Выбор каналов и законов регулирования при управляемом Культивировании сальмонелл шт. № 9 и ТС
Моделирование процессов периодического культивирования микроорганизмов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность проблемы. При производстве противобактерийных препаратов для получения микробной массы используется глубинное периодическое культивирование в биореакторах. Культивирование является основной стадией технологического процесса и во многом определяет количественные и качественные характеристики биопрепаратов. Накоп гение биомассы микроорганизмов при этом находится в тесной зависимости от выбранного штамма, состава питательной среды, конструкции биореактора и условий культивирования. Однако большинство технологических процессов, в том числе и культивирование при промышленном производстве ветеринарных препаратов, базируется на эмпирических данных и требует научного обоснования. Частые колебания в накоплении микробной массы в биореакторах, наблюдаемые в практике производства биопрепаратов, вызывают необходимость селекционирования новых высокопродуктивных штаммовусовершенствования состава питательных сред и конструкции бис реакторов, оптимизации режимов глубинного периодического культивирования микроорганизмов.
Процесс выращивания микроорганизмов до недавнего времени представлялся довольно простым, идущим через ряд принципиально общих стадий, приводящих к получению из небольшого количества посевного материала значительного количества биомассы или биомассы и продуктов метаболизма.
Отечественная агробиологическая промышленность выпускает несколько десятков противобактерийных вакцин. В технологии их изготовления основным направлением является разработка современных процессов глубинного культивирования микроорганизмов, позволяющих интенсифицировать производство вцелом и получать высококачественные биопрепараты. Большинство работ, посвященных процессам глубинного культивирования микроорганизмов для изготовления ветеринарных препаратов (диагностикумов, вакцин), за редким исключением, отмечают возможность глубинного выращивания микроорганизмов без учета процессов метаболизма и влияния основных физико-химических параметров (за исключением температуры и рН) на динамику их роста.
Важным методологическим вопросом математического моделирования является выбор уровня организации биологической системы, моделирование взаимодействия компонентов культуральной среды, которые наиболее полно и адекватно соответствует поставленной практической задаче. Конечной целью математического моделирования является управляемое культивирование микроорганизмов.
Лимитирование, ингибирование или стимулирование роста микроорганизмов и процессов биосинтеза известными управляющими воздействиями в известные моменты роста популяции — эю и есть управляемое культивирование. Примером является оптимизация процесса биосинтеза эритромицина по температуре и рН с увеличением выхода на 10%.
В связи с вышеизложенным, весьма актуальным в решении этой общей проблемы является оптимизация процессов глубинного периодического культивирования микроорганизмов с использованием современных методов математического моделирования и разработка алгоритма оптимального управления применительно к свойствам и особенностям используемых культур микроорганизмов.
Цель и задачи исследования
Цель работы — оптимизация процессов глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией с использованием методов математического моделирования.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: — изучение влияния основных технологических параметров на процесс периодического глубинного культивирования микроорганизмов;
— разработка материального баланса в процессе роста культуры микроорганизмов;
— анализ термодинамических параметров и определение коэффициента полезного действия (к.п.д.) роста популяций микроорганизмов;
— изучение динамики и составление кинетической модели периодического выращивания микроорганизмов;
— изучение гидродинамических условий в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией в процессе глубинного периодического культивирования микроорганизмов;
— разработка объединенной кинетической и гидродинамической модели глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторе;
— разработка математической модели и алгоритма управления культивированием микроорганизмов в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией.
Научная новизна. Определены основные критерии для математического моделирования процессов глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторе.
Разработана математическая модель периодического глубинного культивирования микроорганизмов.
Разработан алгоритм и система управления процессом глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторе.
Показана адекватность выбранной математической модели экспериментальным данным при управляемом глубинном периодическом культивировании микроорганизмов.
Практическая значимость работы. Впервые разработана методика анализа материальных, энергетических балансов, кинетических и гидродинамических показателей процессов и математическая модель периодического глубинного культивирования микроорганизмов в биореакторах, используемых для производства вакцин и диагностикумов для нужд ветеринарии.
Разработан алгоритм управления периодическим процессом глубинного культивирования микроорганизмов в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией.
Апробация работы. Представленные в диссертации результаты доложены и обсуждены на: Международной научной конференции молодых ученых «Проблемы мониторинга и генодиагностики инфекционных болезней животных» (Владимир, март 2004 г.) — Международной научно-практической конференции «Ветеринарная медицина — 2004" — «Современные аспекты разработки, маркетинга и производства ветеринарных препаратов» (Феодосия, май 2004 г.) — научно-практической конференции, посвященной 80-летию образования ФГУП «Щелковский биокомбинат» (Щелково, сентябрь 2004 г.) — конференции молодых ученых «Научные основы производства ветеринарных биологических препаратов» (Щелково, октябрь 2004 г.).
По результатам диссертации опубликовано 5 работ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту. По результатам составления материального и энергетических балансов изучена кинетика и гидродинамика процесса глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией.
Проведено теоретическое обоснование и экспериментально проверены методики использования математического моделирования при оптимизации процессов глубинного периодического культивирования микроорганизмов в биореакторах.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста и включает: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение, выводы, практические предложения и приложения.
Список литературы
включает 201 наименование, в том.
4. Выводы.
1. Определены значимые для роста микроорганизмов (на примере сальмонеллы) параметры жизнедеятельности — рН, р02, рС<�Э2, еН и концентрация глюкозы.
2. Исследован и составлен энергетический и материальный баланс процесса биосинтеза микроорганизмов и рассчитаны экономические коэффициенты роста Salmonella clolerae suis, шт. ТС 177 и № 9, Brucella abortus, nrr. 19- Campylobacter fetus subspecies intestinalis № 30 при использовании в качестве энергетического субстрата глюкозы.
3. По результатам измерения термодинамических параметров рассчитан КПД роста микроорганизмов на примере сальмонелл, что позволило качественно и количественно оценить концентрацию лимитирующего субстрата.
4. По данным исследования кинетики роста сальмонелл определены основные лимитирующие концентрации глюкозы, С02, 02- проведен анализ кинетики роста на примерах культур бруцелл, пастерелл и сальмонелл и показано, что при их глубинном культивировании обязателен:
— строгий контроль концентрации глюкозы в культуральной жидкости с целью исключения эффекта ингибирования или лимитирования;
— осуществляется дробная подача такого количества глюкозы в культу-ральную жидкость, которое потребляется клетками в течение одной генерации микроорганизмов;
— для обеспечения присутствия растворенного С02 в культуральной жидкости следует контролировать и регулировать его содержание в процессе культивирования.
5. Исследована гидродинамика глубинного культивирования микроорганизмов на основе анализа структуры потоков, результаты которых использованы при выборе интенсивности аэрации и перемешивания, которое обеспечивает максимальное значение массообмена.
6. Разработана и реализована математическая модель глубинного периодического культивирования микроорганизмов (на примере сальмонелл шт. 9 и ТС-177). с (?5 = МФ-— = < Т-0 < 5 < -> Хвял. ш Ш.
7. На основе принятой математической модели реализован алгоритм управляемого культивирования микроорганизмов, который адекватно описывал динамику роста в сравнительных экспериментах.
8. Оптимизированный с использованием математической модели процесс глубинного культивирования микроорганизмов позволил сократить время культивирования до 10 часов и повысить оптическую плотность и количество жизнеспособных микроорганизмов в 3−4 раза соответственно по сравнению с инструктивным режимом.
9. Исследование динамики изменения основных параметров (рН, рОД рСОг, еН) по основным каналам управления позволило выбрать законы регулирования и управляющие воздействие в процессе культивирования сальмонелл шт. № 9 и ТС-177.
5. Практические предложения.
На основе проведенных исследований с использованием методов математического моделирования разработаны:
1. Методика изучения основных технологических параметров, составление материального баланса, термодинамических, кинетических параметров и гидродинамических условий при культивировании микроорганизмов с механическим перемешиванием и аэрацией. Утверждена директором ВНИТИБП «16» сентября 2004 г.
2. Методика математического моделирования периодического культивирования микроорганизмов в биореакторах с механическим перемешиванием и аэрацией. Утверждена директором ВНИТИБП «16» сентября 2004 г.
Список литературы
- Алкеев Н.В., Емельянов Н. И., Рубан Е. А. Математическая модель процесса глубинного культивирования микроорганизмов при производстве живых бактериальных вакцин //Труды конференции «Управляем* ое культивирование микроорганизмов. — Пущино: 1986.-С. 130−132.
- Аткинсон Б., Биологические реакторы. М.: Пищевая промышленность, 1979.-380с.
- Баснакьян И.А. Культивирование микроорганизмов с заданными свойствами. М.: Медицина, 1992 — 192с.
- Баснакьян И.А., Бирюков В. В., Крылов Ю. М. Управляемое описание основных кинетических закономерностей процесса культивирования микроорганизмов. //Микробиология. — 1976. ¦ С. 5−75.
- Баснакьян И.А., Карабак В. И., Алексахина H.H. и др. Управляющее действие кислорода на питательные потребности Neisseria meningitis. //Микробиология.- 1990. № 2. — С. 3−7.
- Баснакьян И.А. Оптимизация культивирования микроорганизмов в ' иммуннобиотехнологии. //Микробиология. 1989. — № 5. — С. 90−96.
- Баум Р.Ф., Митяев В.В., Свирижев Ю. М. В кн.: Применение математических методов в микробиологии. — Пущино: 1975. — 213с.
- Безбородое A.M., Коган И. Б., Бочева С. С. Основы биотехнологи-микробных синтезов. Ростов-на-Дону: 1989. — 112с.
- И. Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. М.: Мир, 1989. -Т.1.-692С.
- Бейли Дж., Оллис Д. Основы биохимической инженерии. М.: Мир, 1989.-Т.2.-590с.
- Беккер М.Е. Новые направления в технической микробиологии. //Успехи микробиологии.- 1982. № 17. С. 874−884.
- Беккер М.Е. Введение в биотехнологию. М.: Пищевая промышленность. 1978.-232с.
- Берзинь В.М., Грен Э. Я. Биотехнология. — 1972. — Т.37, № 4. — С. 874−876.
- Берлин М.П. Принципы технико-экономического анализа технологических систем. //Теоретические основы химической технологии. T.XVII. 1983. № 3. — С. 426−430.
- Биотехнология. /Под ред. И. Хиггенса, Д. Беста, Дж.Джонса. М.: Мир, 1988.-520с.
- Бирюков В.В., Кантере В. М. Оптимизация периодических процессов микробиологического синтеза. М.: — Наука. — 1985. — 292с.
- Бирюков В.В. Нетрадиционные задачи управления процессами культивирования микроорганизмов с применением ЭВМ. — В кн.: Теория и практика непрерывного культивирования микроорганизмов. М.: — Наука. -1980.-С. 139−188.
- Бирюков В.В., Шнайдер JI.E. Управляемые периодические процессы микробиологического синтеза. Обзорная информация. Cepi я XI. Процессы и аппараты микробиологических производств. — М.: ВНИСЭНТИ, 1986.-52с.
- Блохина И.Н., Угодчиков Г. А. Исследование динамики микробных популяций (системный подход). Горький. Волго-Вятское издательство.-1980.- 168с.
- Булыгин А.Н., Рощин С. А. Математическая модель проточного трубчатого биохимического реактора на иммобилизованных ферментах с рециркуляцией. //Теоретические основы химической технологии.- 1983. T. XVII, № 5. С. 604−608.
- Быков В.А., Винаров А. Ю., Шерстобитов В. З. Расчет процесса микробиологических производств. Киев: — Техника, 1985. — 215с.
- Варфоломеев С.Д., Зайцев C.B. Кинетические методы в биохимических исследованиях. Издательство МГУ. 1982. — 344с.
- Васильев Ф.П. Численные методы экстремальных задач. М.: Наука. — 1980.-518с.
- Васильев H.H., Амбросов В. А., Складнев A.A. Моделирование процессов микробиологического синтеза. M: Лесная промышленность. 1975. -340с.
- Вердиев С.Г., Дорохов И. Н., Марков Е. Г. Применение математического аппарата нечетких множеств к решению задач биотехнологии. //Биотехнология.- 1988. Т.4. № 3. — С. 384−389.
- Ветеринарная микробиология. /Под ред. Е. В. Козловского и П. А. Емельяненко. М.: — 1982. — 303с.
- Виестур У.Э., Шмите И. А., Жилевич A.B. Биотехнология. Биологические агенты, технология, аппаратура. Рига: — Зинатне. — 1987. — 263с.
- Виестур У.Э., Кристапсонс М. Ж., Былинкина Е. С. Культивирование микроорганизмов. М.: Пищевая промышленность. — 1980. — 23к.
- Виестур У.Э., Швинка Ю. Э., Рикмание М. А. Биоэнергетические и аппаратурные аспекты создания энергосберегающих систем ферментации. //Биотехнология. 1988. — Т.4 — № 2. — С. 235−244.
- Виестур У. Э., Кристапсонс М. Ж. Технические средства реализации процессов ферментации. М.: ОНТИТЭПмикробиопром. — 1977. — 78с.
- Винаров А.Ю., Кафаров В. В., Гордеев JI.C. Процессы микро- и макроперемешивания в ферментационных средах. //Материалы симпозиума «Биоинженерия и биотехнология». Рига: — 1978. — Т.1. — С.31−32.
- Винаров А.Ю., Кафаров В. В., Гордеев J1.C., Кантере В. М. Моделирование процессов ферментации на малорастворимых субстратах. М.: -ОНТИТЭПмикробиопром. — 1978. -48с.
- Винаров А.Ю., Кафаров В. В., Гордеев JI.C. Перемешивание на микро- и макроуровнях в процессе ферментации. М.: — 1974. — 71с.
- Винаров А.Ю., Смирнов В. А. Влияние уровня растворенного кислорода на стехиометрические коэффициенты процесса выращивания дрожжей. //Прикладная биохимия и микробиология. 1983. T. XIX, вып.1. -С. 244−248.
- Винаров А.Ю., Кафаров В. В., Гордеев JI.C., Фишер П. Н. Учет уровня смешения при расчете процессов выращивания микроорганиз-мов.//Тезисы III Всесоюзного совещания по управляемому биосинтезу и биофизике популяций. Красноярск. — 1973. — С. 11−12.
- Винберг Г. Г. Температурный коэффициент Ван-Гоффа и уравнение Аррениуса в биологии. //Журнал общел биологии. М.: Наука. 1983. -t.XLIV, № 1.-С. 31−42.
- Ворошилова Л.А., Бирюков В. В., Былинкина Е. С. Масштабный переход в процессах ферментации по сочетанию массообменных характеристик аппаратов. //Микробиологическая промышленность. 1976. — № 2. — С. 19−24.
- Габасов Р., Кириллов Ф. М. Методы оптимизации. — Минск: Издательство БГУ им. В. И. Ленина. 1975. — 279с.
- Гилл Ф. Практическая оптимизация. М.: Мир. — 1985. — 410с.
- Головаев Е.А. Метаболическое лимитирование процессов микробиологического синтеза. //Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Управляемое культивирование микроорганизмов». Пущино: — 1986. — С. 4−5.
- Гродинз Ф. Теория регулирования и биологические системы. — М.: Мир. 1966.-252с.
- Гудман М., Морхауз Ф. Органические молекулы в действии. М.: Мир. — 1977.-198с.
- Гуревич Ю.Л., Нагирный C.B., Хлеопрос Т. Р. Зависимость экономического коэффициента от концентрации субстрата в периодической культуре микроорганизмов. //Межвузовский сборник. Динамика биологических систем. 1977. Вып.1. — Горький.- С. 52−55.
- Джафаров С.М., Наумова H.H., Погосова С. Н. Интенсификация процесса очистки воды. //Водоснабжение и санитарная техника. 1988. -№ 3.- 8с.
- Егоров Н.С., Олескин A.B., Самуилов В. Д. Биотехнология. Проблемы и перспективы. М.: Высшая школа. — 1987. — 159с.
- Иванов В.Н. Энергетика роста микроорганизмов. Киев, «Наукова думка». — 1981.- 139с.
- Иерусалимский Н.Д. Теоретические и промышленные аспекты микробиологического синтеза. //Вестник АН СССР. 1965. — № 4. — < 42−50.
- Иост X. Физиология клетки. М.: Мир. — 1975. — 480с.
- Ириков В.А., Фишман В. М., Бирюков В. В. Применение методов планирования эксперимента для оптимального управления динамическими системами. В кн.: Биохимия и биофизика микроорганизмов. — Горький: -1976.-С. 71−77.
- Калунянц К.А., Голгер Л. И., Балашов В. Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Агропромиздат. — 1987. — 298с.
- Кафаров В.В., Винаров А. Ю., Гордеев J1.C. Моделирование биохимических реакторов. М.: Лесная промышленность. — 1979. — 342
- Коваленко Г. А., Сухинин C.B., Симаков A.B., Перминова О. В., Хо-мов В.В., Борцова О. Ю. Роторно-инерционный биореактор для гетерогенных биокаталитических процессов. //Биотехнология. 2004. — № 1. — С. 8390.
- Кокс Д., Снелл Э. Прикладная статистика. Принципы и примеры. -М.: Мир. 1984. — 310с.
- Крылов Ю.М., Кантере В. М., Баснакьян И. А. и др. Аналитическое определение вида уравнений кинетики роста популяций микроорганизмов на основе кинетики ферментационного катализа. //Микробиологический синтез. 1969. — № 9/10. — С. 38−43.
- Кузьмин Е.В. К вопросу о кривой роста популяции микроорганизмов. В кн.: Управляемое культивирование микроводорослей. — М.: Наука. — 1969.-С. 84−87.
- Литманс Б.А., Кукуреченко И. С., Туманов Ю. В., Бойко И. Д. Исследование массоотдачи в жидкой фазе в барботажном аппарате с механическим перемешиванием при высоких вводах энергии. //ТОХТ. 1974. — т.8, № 3. — С. 344−350.
- Максимов В.Н., Федоров В. Д. Применение методов математического планирования эксперимента при отыскании оптимальных условий культивирования микроорганизмов. М.: Издательство МГУ. — 1969. — 121с.
- Марцулевич H.A., Протодьяконов И. О., Романков П. Г. Масштабный переход при моделировании массообменных процессов в аппаратах с идеальным диспергированием. //Теоретические основы химической технологии. — 1984. t.XVIII. — № 1. — С. 3−7.
- Маслак A.A., Марков Е. В., Самуйленко А. Я., Сергиенко А. И. Компьютерные системы биотехнологическиу. исследований. — М.: 1993. — 432с.
- Матвеев В.Е., Вадимов В. М., Воробьев A.A. Научные основы получения чистых культур микроорганизмов в технологии вакцин. М.: Легкая и пищевая промышленность. — 1980. — 380с.
- Матвеев В.Е. Научные основы микробиологической технологии. — М.: Медицина. 1985. — 412с.
- Матвеев В.Е. Основы асептики в технологии чистых микробиологических препаратов. — М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. — 312с.
- Матвиенко Б.А. Пастереллы. //Ветеринарная микробиология. Под ред. Е. В. Козловского и П. А. Емельяненко. М.: 1982. — С. 177−180.
- Мецлер Д. Биохимия. М.: Мир. — 1980. — Т.1. — 407с.
- Минкевич И.Г., Ерошин В. К. Закономерности внутриклеточного материально-энергетического баланса роста микроорганизмов. //Успехи современной биологии. 1976. — Т.82. — № !. — С. 103−116.
- Музыченко Л.А., Зайцева З. М., Валуев В. И. Математическая модель биосинтеза L-лизина. В кн.: Управление биосинтезом микроорганизмов. -Красноярск. — 1973. — С. 48−49.
- Музыченко Л.А. Принципы синтеза математических моделей микроорганизмов. //Микробиологическая промышленность. 1974. — № 2. — С. 3−6.
- Мунгиев A.A., Паскудская Л. А., Бабаянц A.B., Цирлин A.M. Задача согласования работы группы биохимических реакторов периодического действия. //Теоретические основы химической технологии. № 1. — 1984. T.XVIII.-C. 108−111.
- Новосельцев В.Н. Теория управления и системы. М.: Мир. — 1978. — 260с.
- Панков Н.С., Звягинцев Д. Г. Значение различных условий культивирования для физиологических исследований микроорганизмов. //Микробиология 1983. т.52, вып.1. — С. 161−166.
- Перт С.Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. -М.: 1978. -331с.
- Поберий И.А., Федорова Н. В., Филин В. А., Сабурова В. И., Понома-ренко Н.И. Оптимизация состава питательной среды из соевой муки для глубинного культивирования Bacillus subtilis 3 в производстве бносиорина. //Биотехнология. 1999. — № 6. — С. 56−61.
- Приц А.К. Статистико-термодинамическая модель стационарной популяции. М.: Мир. — 1985. — 250с.
- Работнова И.А., Баснакьян И. А., Боровкова В. М., Запорожцев Л. Н. Процессы культивирования микроорганизмов. //Изв. АН СССР. Сер.биол.-1982.-№ 4.-С. 559−573.
- Работнова И.Л. Роль физико-химических условий (pH и рН2) в жизнедеятельности микроорганизмов. М.: 1957. — 276с.
- Раевский A.A. Разработка управляемого процесса культивирования Pasteurella multocida при производстве вакцин. Диссер. на соискачие ученой степени кандидата биологических наук. Щелково. — 2002. — 108с.
- Ралис Э.В., Мурыгин В. Г., Мейзерайтите М. В., Дикчювене A.A., Селезнева A.A., Кулис Ю. Ю., Денис Г. И., Глемжа A.A. Анализатор дисаха-ридов на основе иммобилизованных фер /ентов. //Успехи современной биологии. М.: Наука. 1983. Т.95, вып. 1- С. 136−142.
- Рахманин П.П., Самуйленко, А .Я., Ломакина Т. А. Основные направления развития агробиологической промышленности России. //В сб. Наука производству. 100-летие агробиологической промышленности России. -Курск. — 1996. — С. 285−298.
- Рубан Е.А. Системный подход к процессам культивирования. //Экспресс-информация «Передовой научно-производственный опыт в биологической промышленности». М.: — 1981. — № 4. — С. 3−5.
- Рубан Е.А., Емельянов Н. И., Письменный В. В., Мельниченко В. М. АСУ ТП культивирования клеток животных и микроорганизмов. //Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции «Управляемое культивирование микроорганизмов». Пущино. — 1986. — С. 103−104.
- Рубан Е.А., Раевский A.A., Сапегина Е. П. Влияние еН питательной среды на рост P.multocida. //Тезисы семинара «Закономерности ооста микроорганизмов». Пущино. — 1983. — С.88.
- Рубан Е.А., Алкеев Н. В., Раевский A.A. Математическая модель аэробного роста пастерелл. //Тезисы доклада III Всесоюзной конференции «Научные основы технологии промышленного производства ветеринарных биологических препаратов». М.: — 1987. — С.61.
- Рубан Е.А., Тараканова А. И. Изучение и регулирование pH среды в процессе культивирования микроорганизмов. //Микробиологическая промышленность. М.: — 1972. — № 3. — С. 17−22.
- Рубан Е.А. Оптимизация и масштабирование процессов глубинного культивирования микроорганизмов и клеток животных с использованием методов системного анализа. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. М.: — 1995. — С.
- Рычков P.C., Попов В. Г. Биотехнология перспективы развития. -В кн.: Биотехнология под ред. академика А. А. Баева. — М.: — Наука. — 1984. -С. 13−20.
- Савенков В.В. Математическое моделирование и оптимизация процессов биосинтеза аминокислот. Автореф. дисс.канд.наук. — Красноярск. — 1981.-27с.
- Самуйленко А.Я., Рубан Е. А. Основы технологии производства ветеринарных биологических препаратов. М.: 2000. — Т.1. — 375с.
- Самуйленко А.Я., Рубан Е. А. Основы технологии производства ветеринарных биологических препаратов.- М.: 2000. — Т.2. — 406с.
- Севрюков В.Н., Чепура И. В., Яккмчук З. А. Моделирование гидродинамики непроточного реактора с наклонной мешалкой. //Теоретические основы химической технологии. № 1. — 1983. — T.XVII. — С. 125−129.
- Серебрякова Е.В., Калининский В. Б., Медведев Н. П. Двухфазное культивирование Serratia marcescens как способ повышения аэрации глубинных культур. //Биотехнология. 1999. — № 3. — С. 63−66.
- Советов В.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем. М.: Высшая школа. — 1985. — 385с.
- Станишкис Ю. Оптимальное управление биотехнологическими процессами. Вильнюс, «Мокслас». — 1984. — 254с.
- Стейнер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов. М.: Мир. -1979.-Т.2.
- Стейнер Р.У., Эдельберг Э. А., Ингрэм Дж.Л. Мир микробов. М.: Мир. — 1979.-Т.З.-486с.
- Сурмило А.П. Особенности технологии приготовления питательных сред для культивирования лептоспи ч. //Диагностика, лечение и профилактика заболеваний с.-х. животных. Ставропольская Гос. с.-х.академия. -Ставрополь. 1977. — С. 23−24, 92−93.
- ИЗ. Тихонов И. В., Гаврилов В. А. Проблемы и перспективы биотехнологии. //Ветеринарная медицина. 2003. — № 3. — С. 25−27.
- Трауб Дж. Инженерные методы решения уравнения. М.: Мир. -1985.-360с.
- Федосеев К.Г. Физические основы и аппаратура микробного синтеза биологически активных соединений. М.: Медицина. — 1977. — 304с.
- Федорова Г. М. Некоторые модели роста микроорганизмов с газовым питанием на примере водородных бактерий. //Микробиолог ля. 1972. — Т.41, вып. 6. — С. 986−993.
- Фомин Н.Г., Каплун В. Е. Субоптимальный подход к задаче автоматической оптимизации технологических процессов. //Теоретические основы химической технологии.-, 1983. № 1. T.XVII. — С. 91−95.
- Уонг Д., Коней Ч., Демайн А., Дуннел Р.и др. Ферментация и технология ферментов. М.: Легкая и пищевая промышленность. — 1983. -336с.
- Уэбб Ф.Ч. Биохимическая технология и микробиологический синтез. М.: Медицина. — 1969. — 557с.
- Чернавский Д.С., Иерусалимский Н. Д. К вопросу об определяющем звене в системе ферментативных реакций. //Изв. АН СССР. 1965. — № 5.-С. 666−667.
- Шарифуллин В.Н., Зиятдинов H.H., Конончук P.M. Моделирование системы аэробной биоочистки сточных вод. //Биотехнология. — 1999. -№ 5.-С. 55−60.
- Шестопалова O.E., Абаев Г. Н. Взаимосвязь основных параметров аэробной ферментации с параметрами дыхания, оцениваемыми по составу отходящих газов. //Биотехнология. 1999. — № 1. — С. 89−95.
- Ageno М., Salvatore A., Vallerani D. Stati di creseita stazii nari e tran-sitore di und coltura //Attri Accad. Naz.Xincei.Ser.8. Revd. U. Sci.Fis. Mate Natur 1986. — Vol.80, № 4 — P. 244−255.
- Aiba S., Humphrey A.E. Millis. Biochemical Engineering, 2 d ed., Academic Press, Inc., New York. 1973. — 287p.
- Amelkin A.A., Amelkin A.K. Mathematical Modelling and Control of Aerobic Organisms Respiration //Биотехнология. 1996. — № 9. — С. 45−50.
- Arnon R. Artificial antigens and Synthetic Vaccines.: A reviw //Recent ad. vances in immunology. Proc. Europ. immunological meet. Istambul, 1984. -P. 113−117.
- Atkinson В., Mavituna F., Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook. Macmillan Publication Ltd., England, 1983. — 380p.
- Bello R.A., Robinson C.W., Moo-Loune M. Mass Transter and Liquid Mixing in External Circulating Zoop Contoctors. //Adv.Biotech., I, — 1981 — P.547.
- Bergter F. Wachstum von Mikroorganisms: Experimente and Modelle. Jena.: (DDR): VEB Gustav Fischer Verl. — 1972. — 384p.
- Biotechnology: potentials and limitations //Ed. S. Silver Berlin, Heidelberg, New York, Toronto, Springer — Verlag, 1986. — 123p.
- Bourdand D., Foulard C. Identification and optimization of batch culture fermentation processes: Report. Laboratoire d’Antomatique de Grenoble, -1973.-31p.
- Canghahow D.R., Koppel Z. B. Process Systems Analysis and Control //McGrow-Hill, № 4,1965.
- Charles M. Technical Aspects of Rheological Properties of Microbial Cultures. Biochemical Engineering Group, Departament of Chemical Engineering, Lehigh University, Bethlehem, USA 1995. — 30p.
- Charles M. Technical Aspects of Rheoloqical Properties of Microbial Cultures //Biotechn. and Bioeng. New York, 1992. — P. 18−68.
- Charnay P., Pourcel C., Lonise A. et. al. Cloning in E. coli and physical Structure of hepatitis B virion DNA //Proc. Nat. Acad. Sci. 1979. Vol. 76. -P.2222−2226.
- Chen H.T., Fan Z.T. On Like dynamic forcasting systems //In: Abstracts Sth. Int. Ferment. Symp. 1976. — P. 93−94.
- Cheruy A., Durand A. Optimization o erythromyiin biosynthesis by confrolling pH and temperature: Theoretical aspects and practical application. //Biotechnol. Bioeng. Symp., 1979, № 9. — P. 303−320.
- Constantinides A., Spencer J.L., Gaden E.L. Optimization of batch fermentation processes. I. Development of mathematical models for batch penicillin fermentations. //Biotechnol., Bioeng., 1970. V.12. — P. 803−830.
- Constantinides A., Spencer J.L., Gaden E.L. Optimization of batch fermentation processes. II. Optimum temperature profiles for bacth penicillin fermentations. //Biotechnol. Bieng., 1970. V.12. — P. 1081−1098.
- Constantinides A., Rai V.R. Application of the Continuous maximum principle to fermentation processes. //Biotchnol. Bioeng. Symp., 1974. № 4. -P. 663−680.
- Cooney C.L., Wang H.Y., Wang D.I.C. Computer-aided material balancing for the prediction of fermentation parameters. //Biotechnol. and Bioeng., 1977, 19. № 1. — P. 55−67.
- Cooper S. Model for the determination of growth rate in Escherichia coll //J.Theor.Biol. 1970. — Vol.28. — № 2. — P. 151−154.,
- Corman A., Carrat G., Pave A. Bacterial growth measurement using an auromated system: mathematical modeling and analysis of growth kinetics //Ann.InstPasteur/Microbiol. 1986. — Vo.137. — № 2. — P. 133−143.
- Dahad S.K. Redox potential as a letter substitute for dissolved oxygen in fermentation process control //Biothechnol. and Bioeng. 1982. — Vol.24. — № 12.-P. 2123−2125.
- Edvards V.H. The influence of high substrate concentrations on microbial Kinetics //Biotechnol. and Bioeng., 1970. V.12. — P. 679−712.
- Einaele A., Blanch H., Fiechter A. Agitation and Aeration in hydrocarbon fermentation. //In. Adv. in Microbial Engineering. 1973. — № 4. — P. 455 466.
- Emain A.L. Mutation and production of secondary metabolites. //Adv. Appl. Microbial. 1973. — № 16. — P. 177−202.
- Erickson L.E., Stephanopoulus G. Biological Reactors. New York, Macel Dekker, Inc., 1985. — 3 lOp.
- Erickson L.E., Minkivich I.G., Eroshin V.K. Application o mass and energy balance regulatities in fermentation. //Biotechnol and Bioeng., 1978, 20. -№ 10.-P. 1593−1621.
- Erickson L.E., Selga S.E., Viesturs U.E. Application of mass and energy balance regularities to product formation. //Biotechnol. and Bioeng., 1978, 20.-№ 10.-P. 1623−1638.
- Erickson L.E., Stephanopoulos G., Biological Reactors. //Chap 13 in Chemical Reaction and Reactor Engineering, Carberry J.J. Varma A. (eds.), Marcel Dekker, Inc., New York, 1985. — p. 108−138.
- Gschwend K., Fiechter A., Widmen F. Oxygen Transfer in a Loop Reactor for Viscous Non-Newtonian Biosystems //L.Ferment. Techn >1. 61. — 1983.-P. 491−510.
- Harder A., Roels J.A. Application of simple structured modes in bioengineering //Adv. Biochem. Eng. 21. — 1982. — P. 55−107.
- Herbert E., Kubitschek H.E. Cell qrowth and abrupt doubling membrane proteinsin E. coli during the division cycl. //J.gen. Microbiol. 1990. -Vol.136.-№ 4.-P. 599−606.
- Hochenhull D.J.D., Mackenzie R.M. Present nutrient feeds for penicillin fermentation on defined media //Chem. and Industry, 1968, — № 19. — P. 607−610.
- Horodniceanu F.A. A critical view of cell substrates with regard to cell transformation and caucer. //Developm. Biol. Standard. 1981. — Vol.50. — P. 47−57.
- Katchalsky A., Curran P.F. Nonequilibrium Thermodynamics in Biophysics. Harvard Univ. Press, Cambridge, Massachusetts, 1965. — 3^0p.
- King R.E., Aragona J., Constantinides A. Specific optimal control of a batch fermentator. //Int. J. Control, 1974. V.20. — № 5. — P.869−879.
- Klubanob A.M., Enzymitic removal of hardous pollutants from industrial aquous effluents //Enzyme Eng. 1982, — 6. — P. 319−324.
- Kossen N.W.I. Models in Bioreactor Design — in Computer Appleca-tions in Fermentation Technology, Society of Chemical Industry, London, 1983. -23p.
- Kroger A. Phosphory61ative electron transport with furmate and nitrate as terminal hydrogen acceptors. //Microbial energetics. London, 1977. P. 6193.
- Lee S.S., Jackman A.P., Schroeder E.D. A Two-State Microbial Growth Kinetic Model- Water Res., 9,491. 1975.
- Locher G., Sonnleiber B., Fiechter A. Automatic bioprocess cor -rol. Implementation and practical experiences //J.Biotechnol. 199L — 19. — № 2−3. — P. 127−143.
- Locher G., Sonnleiher B., Fiechter A. Automatic bioprocess control. Impacts on process perception //J.Biotechnol. 1991. — 19. — № 2−3. — P. 173 191.
- Mackintosh I.P. Macthematical and Mechanical Models simulating Conditions of Bacterial Growth in Human Bladder. //PhD Thesis University of London. 1973. — P. 1221−127.
- Manked T., Nauman E.B. Modeling of microbial qrowth under dual limitation. //Chem. Eng.J. 1992. — 48, № 2. — C. B9 — B11.
- Menge U., Kula M.R. Purification Techniques for Human Interferons. //Enz. Microbs Technol., G., 1984. P. 101.
- Mickelson M.N. Glucose degradation, molar qrowth yields, and evidence for oxidative phosphorylation in Streptococus agaevidance. //J.Bacterial, 1972, 109.-№ l.-P. 96−105.
- Mitchell B.J., Miller S.A. Power requirement of gas liquid aqitated Systems., McGrow-Hill, Book Company, № 9, 1962. — 262p.
- Modak J.M., Lim H.C. Simple nonsingular control approach to fed -bath fermentation optimization //Botechnol. and Bioeng. 1989. — Vol. 33, № 1. -P. 11−15.
- Monod J. Recherches sur la Croissance des Culltures Bacteriennes., Hermann, Paris, 1942.
- Monod J. The growth of bacterial cultures. //Ann. Review Microbiol, 1956. -V. 14.-P. 601−614.
- Monod J. La technique de culture continue. Theorie et applications. //Ann. Inst. Pasteur. -1950. Vol. 79. — P. 390−410.
- Morowit H.J. Energy Flow in Biology, Academic Press, New York, 1968. -280p.
- Mori A., Joshikawa H., Terui G. Kinetic studies on subme.-ged acetoc acid fermentation: Product inhibition and transient adaptation of cells to the product J.Ferment. Technol., 1972, — v.50, № 8. — P. 518−527.
- Moser H. The dynamics of bacterial populations maintained in the Chemostat //Wash. Carnegie Inst. Pubis. 19:>8, № 614. — P. 160−165.
- Moss F.J., Rickard P.A.D., Sush F.E., Caiger P. The response by microorganisms to steady-state growth in controlled concentration of oxygen and glucose. II. Saccharomyces carlsbargensis //Bitechnol. Bioeng. 1971. — Vol. 13, № l.-P. 63−75.
- Nagata S. Mixing: Principles and Applications. Wiley, New York, 1975.
- Old R.W., Primrose S.B. Preinciples of Gene manimulation and Infro-duction to Genetic Engineering Blacrwell Scititiflc Publication, Oxford — 1980. -210p.
- Ozadali F., Ozilgen M. Microbiol, growth kiketics of fedbaln fermentations //Appl.Microbiol. and Biotechnol. 1988, — Vol. 29, № 2−3. — P. 203−207.
- Pedley T.J., Kessler J.O. Hydrodynamic phenomena in suspensions of Swimming microorganisms //Annu Re. FluM Mech. Vol.24. Palo Alto (Calif), 1992.-P. 313−358.
- Peringer P. Matematical Model of Kinetic of Growth of Saccharomyces cerevisae. //Advances in Microbial Engineering. 1974. — № 4. — Vol.1. — P.27−42.
- Pert S.J. The maintenance energy of bacteria in growing cultures //Pro.Roy. Soc.- 1965.-Vol. 163,№ 991.-P. 224−231.
- Prents S/A new industrial revolution //Biotechnology. London, orbis Publishing House, 1984.-P. 192−205.
- Prigogine I., Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes, 3 rd., Wiley, New York, 1967. — 318p.
- Reilly P.Y., Homphrey A.E. Kinetic Studies in Gluconic Acid Fermentation. //National Acs Muting, Chicago, 1964.
- Rice C.W., Hempfing W.P. Nutrient-limited continuous culture in the pH auxostat //Biotechnol. Bioeng. 1985. — Vol.27, № 2. — P. 187−19'.
- Roels R.A. Kossen N.W. On the modeling of microbial metabolism. //Progressin Industrial Microbiology. Elsever, 1978. P. 95−203.
- Roels J.A. Mathematical Models and Design of Biochemical Reactors //J.Chem. Tech. Biotechnol, 32, 59. — 1982.
- Rolz C. Coractericticas quimicas y bioquimies de la biomasa microbiana //Aroh.lafinomar nutr. 10 090. — 40. — № 2. — P. 147−193.
- Ruban E.A. Optimization of laboratory assistens productions biotechnologies agains especially dangerous it infections //Wored Vet. Congress, 23−26 September, 1999, Zyon, France. P. 137−145.
- Shinnar R. Residence Time and Contact Time Disributing in Chemical Reacter Design //in Chemical Reaction and Reactor Engineering New York, Maral Dekkor, 1985. — P. 356−420.
- Silveira R., Karizono T., Takemoto S., Nichio N., Nagai S. Medium optimization by an arthogonal array disegn for the growth of Patkanosarcine barkeri //J.Ferment, and Bioeng. 1991−72, № 1. — P. 20−25.
- Stephanopoulos G. Chemical Process Control. //An Introduction to Theory and Practice. Prentice-Hall, Inc., Eng lewood Cliffs, N.J. 1984. — P. 131−145.
- Straws A., Bourne J.R. A deseription of biological system dynamics //In. abstracts Sth Inf. Ferment Symp. Berlin, 1976. — 93p.
- Iziampaxis E., Sambanic A. Modelling cell culture processes. //Cytotehnol. 14.-2994.-P. 191−204.
- Tzonkov S., Taralova I. A survey of modern optimal control methods for biotechnological processes. //Biotechnol. and Bioeng. 1991. — 5, № 6. — P. 33−40.
- Wiseman A. Principles of Biotechnology Surrey Unive rsity Press, Chopmon and Hall, New York — 1983. — 387p.
- Zlokarnik M. Sorption Characteristics for Gas-Liquid Contracting in Mixing Vessels //Biotechn. and Bioeng. New York, 1991. P. 133−160.