得率係數

得率係數可用於對細胞反應過程中碳源等物質生成細胞或其它產物的潛力進行定量評價,最常用的得率係數有對底物的細胞得率Yx/s,對碳的細胞得率Yc等。

底物細胞得率

Yx/s

Yx/s= 生成細胞的質量/消耗底物的質量 = △mx / (-△ms) (單位: g/g)。

在分批培養是,培養基的組成在不斷變化,因此細胞得率係數一般不能視為常數,在某一瞬時的細胞得率係數稱為微分細胞得率或瞬時細胞得率,其定義式可表示為:

Yx/s = rx / rs

其中 rx --- 細胞生長速率

rs --- 基質消耗速率

在分批培養過程中,總的細胞得率可用下式表示:

Yx/s = (ρx - ρx0) / (ρs0 - ρs)

式中 ρs0、ρx0 --- 分別表示反應開始時底物和細胞的質量濃度,g/L

ρs、ρx --- 分別表示反應結束時底物和細胞的質量濃度,g/L

對碳細胞得率

Yc

基質作為碳源時,無論是好氧培養還是厭氧培養,巨觀上碳源的一部分被同化為細胞組成物質,其餘部分則被異化,分解為二氧化碳及其他代謝產物。為表示由碳同化轉化為細胞過程的轉化效率,採用對碳的細胞得率Yc表示。

Yc= 生產細胞的質量 × 細胞含碳量/消耗基質的質量 × 基質含碳量 = △mxσx / (-△ms)·σs= Yx/s·σx / σs

式中 σx、σs --- 分別為單位質量細胞和單位質量基質中所含碳原子的質量

Yc一定小於1,一般在0.4~0.9的範圍內。由於 Yc僅考慮基質與細胞的共同項—碳,可以認為其比 Yx/s更為合理。

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