Informace o publikaci
Bioprocesy a limitace kyslíkem
| Autoři | |
|---|---|
| Rok publikování | 2014 |
| Druh | Konferenční abstrakty |
| Fakulta / Pracoviště MU | |
| Citace | |
| Popis | Limitace kyslíkem při biooxidaci substrátů má biochemické, biotechnologické i ekonomické dopady. Pro její eliminaci je nutné definovat podmínky v bioreaktoru, jež zaručí kyslíkem nelimitovaný proces. Na příkladu acidofilních bakterií Acidithiobacillus ferrooxidans oxidujících železo(II) a síru se z respiračních měření určily podmínky minimální aerace pomocí kritického objemového koeficientu přestupu kyslíku (kLa)crit a kritické koncentrace kyslíku Ccrit. (kLa)crit představuje systémový parametr, konstantní za přísně definovaných podmínek procesu v bioreaktoru. Odráží podmínky minimální aerace umožňující oxidaci substrátů bez limitace kyslíkem. Ccrit je koncentrace kyslíku, pod níž lze limitaci kyslíkem detegovat. Hodnoty Ccrit byly ověřeny ve větším měřítku v bioreaktoru a hodnoty (kLa)crit „vytěsňovací“ metodou nezávislou na přítomnosti bakterií. Rozdíl v afinitě ke kyslíku mezi oběma substráty naznačovaly již významně rozdílné hodnoty Michaelisovy konstanty pro kyslík (P < 0.05): 1.07 µmol O2/l pro oxidaci Fe(II) a 0.71 µmol O2/l pro oxidaci síry. Hodnota Ccrit byla 6,25 µmol O2/l u oxidace Fe(II) a 3,13 µmol O2/l u oxidace S. Pro oxidaci Fe(II) byla hodnota (kLa)crit 7,70 h-1, pro oxidaci síry 4,88 h-1 (rozdíl je významný, P < 0.01). Výsledky prokazují, že bakterie oxidující Fe(II) mají pro kyslíkem nelimitovaný proces vyšší požadavek na kyslík a aeraci. Hodnoty (kLa)crit a Ccrit mohou být vhodným kritériem pro podmínky minimální aerace v bioreaktoru jakýchkoli rozměrů (1). |