화학공학소재연구정보센터
Journal of the Korean Industrial and Engineering Chemistry, Vol.19, No.3, 277-286, June, 2008
미생물 성장 공정에서의 기질 저해에 관한 modified Haldane 모델의 이론적 고찰
Theoretical Consideration of the Modified Haldane Model of the Substrate Inhibition in the Microbial Growth Processes
E-mail:
초록
본 논문은 미생물 성장 공정에서의 기질 저해에 관한 modified Haldane 모델의 이론적 유도를 다룬다. 생물학적 개념인 기질-수용체 복합체의 작동 메커니즘을 바탕으로 새로운 미생물학적 동특성인 N-중첩된 다중 기질 저해 모델의 유도와 더불어 일반화가 이론적으로 고찰되었는데, 이것은 효소 반응에서의 단순 기질 저해 메커니즘이 자연스럽게 확장된 것이다. 결과적으로, 본 기질 저해에 관한 modified Haldane 모델은 완전저해 기질농도라는 생물학적 상수를 포함하고 있는, 잘 설계된 4-파라메터 동특성 모델임이 밝혀졌다.
This paper deals with the theoretical derivation of the modified Haldane model of the substrate inhibition in the microbial growth processes. Based on the biological concepts of substrate-receptor complex working mechanisms, a new microbial kinetics of N-fold multiplex substrate inhibition and its generalization has been considered theoretically, which is natural expansion of the simple substrate inhibition mechanism in the enzyme reaction. As a result, the modified Haldane model of the substrate inhibition turns out to be a well-designed four-parameter kinetic model with a biological constant of the total substrate inhibition concentration.
  1. Moser A, Bioprocess technology, 197, Springer Verlag, New York (1988)
  2. Bastin G, Dochain D, On-line Estimation and Adaptive Control of Bioreactors, 37, Elsevier, New York (1990)
  3. Edwards VH, Biotechnol. Bioeng., 12, 679 (1970)
  4. Andrews JF, Biotechnol. Bioeng., 10, 707 (1968)
  5. Nelder JA, Mead R, Computer J., 7, 308 (1964)
  6. Fletcher R, Practical methods of optimization, vol.1, unconstrained optimization, John Wiley and Sons, New York (1980)
  7. Thatipamala R, Rohani S, Hill GA, Biotechnol. Bioeng., 40, 289 (1992)
  8. Pilat P, Prokop A, Biotechnol. Bioeng., 17, 1717 (1975)
  9. Han K, Levenspiel O, Biotechnol. Bioeng., 40, 1435 (1988)
  10. Wayman M, Tseng MC, Biotechnol. Bioeng., 18, 383 (1976)
  11. Tseng MC, Wayman M, Can. J. Microbiol., 21, 994 (1975)
  12. Kokotovic PV, Rutman RS, Automation and Remote Contr., 26, 168 (1965)