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Welcome back, soas estábamos discutiendo el caso de azadirachtin studydonde los autores han elegido la línea celular de alto rendimiento para la producción de azadiractina seguida de la optimización de las condiciones para la máxima productividad de azadiractina. Y luego también implementaron enhancementestrategias de rendimiento como, adición de precursor y adición de elicitor para mejorar el rendimiento de azadiractinina en la línea celular. Luego pasaron a establecer cinética por lotes diferentes tipos de reactores en los que se trataba de un reactor de tanque de agitación, luego un reactor de columna de burbujas. E incluso en el reactor de tanque de agitación intentaron diferentes impulsores allí cambiando las características de transferencia de masa y el tiempo de mezcla y vieron el efecto en la cinética por lotes. Por lo tanto, después de una configuración de reactor adecuada se eligió para la máxima productividad de azadiractinina por lotes. También entonces querían desarrollar estrategias de alimentación de nutrientes en el reactorpara mejorar aún más la e el rendimiento y la productividad de azadiractina en los reactores. Ahora, el hecho de hacerlo de una manera es hacer un golpe y un infierno de prueba con respecto al tiempo de la adición de la alimentación, la concentración del alimento en el reactor y la manera en que el alimento se hace ah.Así, ya sea uno puede hacer un golpe y prueba o puede haber una manera más racional de simulatingy venir y seleccionaringalimentar la estrategia de alimentación de nutrientes e basado en el modelo oncinético. Desarrollan un modelo matemático que proporciona una descripción adecuada del crecimiento y de las cinéticasde producción de las células A indican en la cultura de la suspensión. Ahora, cuando formulaban el modelo de matemal, se tenían en cuenta los puntos siguientes, uno es que hicieron un estudio de inhibición de la inhibición del sustrato e independiente con respecto a los sustratos críticos en el medio. Para ver si más allá de cierta concentración los sustratos estaban inhibiendo el ritmo de crecimiento de la cultura. A su vez, incorporaron esta effettina de inhibición a su cinética de crecimiento por lotes y al modelo que fue una descripción de la cinética de la utilización, cinética de la formación del producto y biomasa, o cinética de crecimiento. Simulatóestas ecuaciones optimizadas evaluaron los parámetros de la ecuación del modelo. Luego hicieron análisis de sensibilidad de parámetros en el modelo para eliminar los parámetros insignificativos para reducir el número de parámetros en el modelo, haciendo que el modelo sea más simple para la simulación. Por lo tanto, esto se modeló redefiniendo y luego finalmente, este modelo redefinido fue utilizado para simular estrategias de alimentación de nutrientes bajo la alimentación por lotes o cultivos continuos. Ahora, antes de que veamos el estudio de caso, vamos a entender qué es el modelo matemático. Por lo tanto, es un sistema bastante complejo y las células vegetales que toman más tiempo de cultivo la experimentación general es más un enfoque de éxito y de prueba. Por lo tanto, el enfoque matemático del modelo puede darle una mejor comprensión del sistema.Ahora, se basa en el conocimiento anterior del comportamiento del sistema es más, lógico. Se puede hacer una simulación fácil de estar fuera de línea, en lugar de hacer experimentadas y experimentadas experimentaciones por el número de experimentos que se tomarían para llegar a los niveles óptimos de producción. Entonces, ¿qué hicieron mientras desarrollaban el modelo?Comenzaron con ciertos supuestos, tenían los datos cinéticos por lotes. y los datos de inhibiciones por lotes. Ahora, ellos formularon las ecuaciones del modelo para describir el comportamiento del sistema, entonces determinaron los parámetros del modelo basados en las conjeturas iniciales. Luego, estos parámetros del modelo fueron evaluados usando un proceso iterativo y el análisis de sensibilidad de los parámetros fue hecho para seleccionar el parámetro significativo allí por defi [ning] redefining themodel. Y finalmente, el modelo redefinido fue simulado para predecir la concentración de nutrientes que las estrategias de alimentación en el cultivo por lotes alimentados y también en una cultivación.Así, antes de comenzar a desarrollar el modelo matemático hicieron estudios de inhibición en los que se probaron diferentes concentraciones de los nutrientes limitantes para una posible inhibición en el crecimiento de la cultura. Por lo tanto, esto se hizo para dar cuenta de la inhibición del crecimiento en concentraciones más altas de sustrato que se alimentará durante la cultivación.Por lo tanto, las diferentes ecuaciones de modelo que se incorporaron a la cuenta para el crecimiento y la forinhibición fueron las siguientes. Si se puede ver en la diapositiva para el crecimiento recogieron el modelo de Monod y para definir la inhibición recogieron el modelo de lugs y también la inhibidora asintótica. Trataron de ajustar los datos para la inhibición del sustrato para diferentes sustratos limitantes de la tasa. Por lo tanto, los estudios de inhibición del sustrato se llevaron a cabo con respecto a la glucosa, el nitrato y el fosfato. Por lo tanto, los supuestos modelos eran que los principales nutrientes eran nitrato de carbono, amonio y fosfato. El resto de los nutrientes estaban disponibles en exceso en el caldo de cultivo, y el ambiente de cultivo como los parámetros como la temperatura y el pH permanecieron constantes durante todo el cultivo. Esta fue la ecuación modelo utilizada que había limitado los términos con respecto a todos los nutrientes limitantes recogidos en el modelo. La concentración de nitrato y fosfato de glucosa y luego también incorporaron los términos de inhibición con respecto al mismo 3 sustrato para dar cuenta de la inhibición del sustrato durante el cultivo por lotes. Luego se utilizó el modelo de piret luedeking para definir la cinética de la formación del producto, las tres últimas ecuaciones que demuestran las tasas de utilización del sustrato específicas. Donde m S, m S 1, m s 2, y m S 3 representan los coeficientes de mantenimiento con respecto a cada uno de los tres nutrientes críticos. Y X por X representa los coeficientes de rendimiento con respecto a los substratos y mu es la tasa de crecimiento específica de la cultura.A continuación, se aplicó la técnica de regresión lineal de regresión no lineal que fue ayudada por un programador informático para minimizar la desviación entre el modelo y los valores experimentales para todos los puntos de datos y variables de proceso. Por lo tanto, una función objetiva que fue calledas suma de cuadrados de residuos pesados fue utilizada para simular el modelo. Por lo tanto, esto fue basedon en el método original de rosenbrock para encontrar el valor mínimo de la función objetivo. Estos fueron los valores de parámetros optimizados del modelo. Ahora, esta imagen muestra que el ajuste se hizo utilizando los datos cinéticos por lotes con el modelo. Ahora, en el modelo por lotes fue extra contaminado para el cultivo de lotes alimentados y el cultivo continuo para desarrollar estrategias de alimentación por línea. Y, por último, se verificó experimentalmente la estrategia de alimentación seleccionada que estaba dando máxima productividad. Con el fin de extrapolar el modelo de lote para la alimentación por lotes o el cultivo continuo, esto es lo que utilizan para la alimentación de los tres nutrientes críticos y se trata de una estrategia constante para la tasa de alimentación. Y luego se definen como se hace en el lote caniche las tasas de utilización del sustrato para todos los tres substratos críticos y las tasas de formación del producto. Ahora, al ser un cultivo por lotes alimentado, se añadieron los términos de la dilatación al modelo y luego los parámetros de este modelo se simularon para desarrollar estrategias de alimentación de nutrientes fuera de línea. Cuando se variaron parámetros, como el volumen de trabajo inicial, el inicio de la alimentación, la tasa de alimentación, la concentración del sustrato en el pienso. La estrategia que dio como resultado la máxima productividad volumétrica general con concentración mínima de residualsustrato en el medio después de un tiempo determinado fue elegida para la validación experimental. Por lo tanto, la estrategia de alimentación que fue seleccionada para el cultivo por lotes alimentados fue la siguiente, el cultivo por lotes se llevó a cabo en el reactor hasta el día 8. Luego de 8 a 12 días la alimentación de glucosa de 500 gramos por litro y fosfato de 1 gramo por litro se hizo ata tasa de 0.05 litros por día en el reactor. Luego, del 13 al 14 ° día se detuvo el pienso de glucosa y se inició la alimentación adicional de nitrato a 35 gramos por litro. Y se continuó con la alimentación de fosfato, pero a una concentración reducida de 0,5 gramos de perlitro con la tasa de flujo de todos los alimentos a 0,5 litros por día. Por lo tanto, si se nota que la alimentación de glucosa se detuvo, la alimentación de fosfato se redujo la concentración de piensos y se inició la alimentación de nitratos. Esta estrategia según lo previsto por el modelo dio atotal de casi 22 gramos por litro de biomasa, y 90 miligramos por litro de azadirachtinina 14 días. Por lo tanto, estas eran las condiciones que se usaban para el cultivo por lotes alimentado y entonces el cultivo por lotes alimentado se validó experimentalmente. Por lo tanto, si usted ve la cinética aquí, la parcela muestra que como la alimentación ha comenzado desde el día 8 se puede ver el nitrato residual que las concentraciones residuales de fosfato y glucosa se hacen altas y luego gradualmente la biomasa aumenta y la alimentación de azadiractina también aumenta. Ahora, continuamente el peso de las células secas aumenta hasta 14 días y la azadiractina también aumenta continuamente hasta el día 14. El nitrato de lactosuero se estaba limitando alrededor del duodécimo día, por lo que posiblemente esa es la razón por la que la alimentación se inició de nuevo para el nitrato el día 12.Luego, el modelo por lotes se utilizó más para desarrollar o desarrollar estrategias de alimentación de nutrientes en el cultivo continuo. Donde de nuevo se utilizaron los mismos parámetros de modelo para diseñar y diseñar ecuaciones para el cultivo continuo y luego se simuló el modelo. Y se validó experimentalmente una de las estrategias que podrían dar alta producción de azadiractina; luego en lote alimentado o en lote se eligió para validación experimental en cultivo continuo. Las sales medianas de MS con glucosa de 75 gramos por litro el alimento de nitrato de 10 gramos de perlitro y fosfato de 0.5 gramos por litro a una tasa de flujo de 0.5 litros por día fue el chosenpara el estudio experimental. El reactor continuo que se encontraba en funcionamiento era un reactor de retención de células instalado en el que se enviaba el pienso en el espacio anular del reactor fuera del filtro hasta el día 26. Y el medio fue retirado al samiar desde el interior del filtro de giro. El modelo en este caso predijo casi 140 gramos de perlitro de biomasa y 130 miligramos por litro de azadiractina en 26 días.Así, si usted ve las parcelas se puede ver claramente que como la alimentación se hizo en el continuoreactor Con la retención celular, esto condujo a un aumento continuo en la biomasa y también en la productividad de azadiractina. Por lo tanto, experimentalmente la biomasa que se pudo lograr era de arounro88 gramos por litro, y la concentración de azadiractina o titanes que se podría lograr ahora se maltrata un nivel de 280 miligramos por litro en 26 días. Después de lograr y diseñar estrategias de alimentación de nutrientes para la mejora continua en la productividad de azadiractina. Entonces, los autores pasaron a hacer la integración de procesos en la que añadieron el elicitor y precursor seleccionado de los estudios de matraz de batido para reforzar aún más el rendimiento de azadiractina y allí por la productividad Así, las células y los bioreactoresfueron durante el modo por lotes, pero tratados con la concentración óptima de los elicitores después de 8días de cultivo. Por lo tanto, estos conserjes fueron elegidos del estudio anterior de la optimización con los elicitores. Por lo tanto, el ácido salicílico, el ácido jasmonico y el quitosanfueron seleccionados en sus concentraciones óptimas basadas en el diseño de experimentos se hizo la optimización estadística. Y luego se agregaron estos provocadores el día 8 y se estudió el crecimiento y la azadiractinproducción en el reactor. Y después de la adición, la biomasa era casi el nombre que era de 14 gramos por litro, mientras que el contenido de azadiractina aumentó a 11,5 miligramsper gramo en 10 días, que era mucho más alto que el obtenido en el reactor por lotes en ausencia de elicitor. Luego el cultivo continuo con nutrientadición, adición de elicitor, adición de precursor, y permeabilización fue todo hecho juntos ver un efecto integrado donde las células se cultivaron en biorreactor en modo de proceso por lotes. El cultivo se convirtió al modo continuo con retención celular con adicionalidad de nutrientes de nitrógeno de carbono y fuente de fosfato con la alimentación de elicitor de 8 a 40 días. Y el cultivo se continuó después en el modo por lotes hasta 44 días y antes de la cosecha de la biomasa se hizo para el análisis de azadiractina. Por lo tanto, si usted ve en el lado derecho acetato de sodio fue utilizado como un precursor que se añadió en el segundo día. A continuación, el pienso de las sales de la EM con glucosa, nitrato y fosfato en el pienso que era optimizedaffine se hizo del octavo día hasta el día 40. Junto con la adición de ácido salicílico, ácido jasmonico, y quitosano que fue optimizado previamente utilizando el diseño central compuesto a una tasa de alimentación de 500 ML por día. A continuación, se añadieron los potenciadores de la permeabilidad el día 41 cuando el actor continuó en el modo por lotes hasta el día 44 para permitir la liberación del producto de las células donde se añadió el 5 por ciento n-hexadecano en el reactor.Así, ¿qué lograron? El peso seco máximo que se podía alcanzar era ahora de 62gramos por litro y la concentración máxima de azadiractina o los títulos alcanzados eran más de 7 30 miligramos por litro. Ahora, después de la adición de hexadecano 751 miligramos perlitro de azadiractina se obtuvo en el así de la cosecha final, mientras que se observó 14% de liberación en el medio de cultivo. Por lo tanto, esto es lo que se hizo un resumen de lo que los autores hicieron en este caso de estudio, comenzaron con una alta azadiractina que contenía la línea de la línea base del árbol. Ellos desarrollaron cultura de callo y luego la cultura de la suspensión entre cinco diferentes medios probados Murashige y Skoog medio demostraron crecimiento más alto y producción de azadiractina. A continuación, la concentración óptima de las condiciones de cultivo de nutrientes medios se obtuvo utilizando el diseño estadístico de experimentos que minimizará el número de afectados. Y prueba y después un después de esto pudieron lograr 15 gramos por litro de biomasa y casi 50 mg por literato de azadiractina en condiciones óptimas en el matraz de batido. Se encontró que las células eran sensibles al cizallamiento para aumentar en la velocidad de rotación donde se encontró que la viabilidad bajaba más del 85 por ciento por encima de las 150 rpm en el matraz. Por lo tanto, la adición de acetato de sodio se hizo precursor de asa donde la productividad de azadiractina se mejoró a 162 mg por litro en 12 días. Luego se optimizaron los potenciadores de la permeabilidad y se eligió el hexadecano 5 por ciento, lo que podría resultar en un 13 por ciento de liberación de azadiractina en el medio, mientras que el mantenimiento de la viabilityup es de 10 por ciento. A continuación, se eligieron los elicitores y se optimizaron sus concentracionesmediante el diseño estadístico de experimentos en los que se escogieron ácido salicílico, jasmonicico y quitosano. A continuación, la adición acumulativa de estos provocadores el octavo día for48 horas antes de la cosecha condujo al aumento de rendimiento hasta 15 casi 16 miligramos por gramo.Así, si se ve una instantánea de cómo la productividad mejoró de en diferentes modos de cultivoscuando hicieron lotes con impulsor estérico, la productividad fue de 5. Cuando se realizaron por lotes con un impulsor centrífugo que había mejorado las características de transferencia de masa y se mezclaban las mismas, la productividad mejoró a 7.2.Entonces, hicieron un cultivo continuo con un dispositivo de retención celular en el que se descubrió que la producción mejoraba y luego el cultivo por lotes con la adición de elicitor era el aumento de la productividad a niveles muy altos casi duplicándose o tres dobles.Entonces, el cultivo continuo con un estudio integrado que incluía la adición de elicitor, precursor, permeabilidad, potenciadores y alimentaciones de nutrientes condujo al máximo mejora en la productividadhasta 17 miligramos por litro por día. Por lo tanto, si comparas la literatura, lo que ellos fundaron fue que podían lograr el máximo rendimiento de azadiractina en la biomasa usando esta forma racional y más sistemática de optimización. Por lo tanto, espero que esto le dé una visión general de cómo se pueden implementar las diferentes estrategias de bioprocesamiento de células vegetales para lograr maximummejoras en las productividades de metabolitos secundarios de plantas.