基于不同跨膜方式的微生物连续发酵参数辨识

发布时间：2020-04-28 15:38

【摘要】：本文以微生物连续发酵生产1,3-丙二醇（1,3-PD）为背景，根据连续发酵过程的特征和代谢反应途径，为讨论甘油、1,3-丙二醇的跨膜运输方式和中间产物对两种酶的作用，首先分别建立了带有胞内底物和产物浓度变化的动力学系统模型，其次分析了动力系统的性质、解的存在唯一性以及对参数的连续依赖性，最后建立参数辨识模型，并用改进的粒子群算法进行求解。本文的具体研究内容如下： 首先假设中间产物3-羟基丙醛（3-HPA）对微生物比生长速率的影响不存在，3-HPA对两种关键酶的影响一直存在，在已有的微生物连续发酵酶催化动力系统的基础上，对甘油、1,3-PD的跨膜运输方式分九种情况进行讨论，分别改进了具有酶促反应的连续发酵非线性动力系统，并讨论了非线性系统的性质，证明了动力系统解的存在性以及解关于参数的连续依赖性和可微性，然后以计算值与实验测试值之间的误差为性能指标，以动力系统为状态约束，建立参数辨识模型，并用改进的粒子群算法进行求解。通过对数值计算结果的分析比较，得出关于跨膜运输方式的结论：甘油的跨膜运输方式是被动，，1,3-PD的跨膜运输方式是主动运输与被动运输相结合。 其次，在上面得到的结论“甘油的跨膜运输方式是被动，1,3-PD的跨膜运输方式是主动运输与被动运输相结合”基础上，讨论3-HPA对两种酶的作用，建立模型并用改进的粒子群算法求解参数。计算结果表明：在目前的技术条件下，3-HPA对两种酶的作用对整个模型的影响不明显。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ923;N945.14

【参考文献】

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本文编号：2643611