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本研究是將酵母細胞Trigonopsis variabilis固定於中空纖維生物反應器中之中空纖 維外壁,利用此固定化菌體中的D 型胺基酸氧化酵素(DAAO),將D 型丙胺酸氧化脫 胺生成酮酸,先使用批式反應程序,進行反應動力學之研究,進而將所得之反應動力 學模式用於中空纖維生物反應系統之模擬。 在停滯生長狀態下,實驗證明D 型丙胺酸對於含初始DAAO活性為零之菌體,具有誘導 作用而提高其DAAO活性。 藉連續式培養方式取得含高而穩定DAAO活性之菌體;在停滯生長狀態時,其細胞中D- AAO 活性之衰退可用零次衰退模式da/dt=-kd 表示。加入不同濃度之D 型丙胺酸 對其DAAO活性衰退並無顯著影響;但加入丙銅酸濃度愈高,菌體中之DAAO活性衰退愈 快,過氧化氫存在時,可迅速使菌體細胞之DAAO活性降至零。在無氧化脫胺反應之條 件下,溶氧愈高,菌體中DAAO的衰退速率愈快,在厭氧條件下,菌體內之DAAO穩定性 高,且D 型丙胺酸在厭氧情況下,有穩定菌體中DAAO的作用。 由批式實驗所求得之νp,max,KM 和菌體中DAAO 活性失活模式,模擬計算未固定化 菌體在批式反應器中及固定化菌體在中空纖維反應系統中,反應物D 型丙胺酸和產物 丙酮酸對時間之的計算值,與個別實驗值比較,結果兩者相當符合。
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