กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

สมการโมโนด

สม การโมโนด์ เป็น แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ตั้งชื่อตาม ฌาคส์ โมโนด์ (ค.ศ.

สมการโมโนด

สมการโมโนด์เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ตั้งชื่อตามฌาคส์ โมโนด์ (ค.ศ. 1910–1976 นักชีวเคมีชาวฝรั่งเศส ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ในปี ค.ศ. 1965) ผู้เสนอให้ใช้สมการในรูปแบบนี้เพื่อเชื่อมโยงอัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำกับความเข้มข้นของสารอาหารที่จำกัด[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]สมการโมโนด์มีรูปแบบเดียวกันกับสมการไมเคิลลิส-เมนเทนแต่แตกต่างกันตรงที่สมการโมโนด์เป็นแบบเชิงประจักษ์ในขณะที่สมการไมเคิลลิส-เมนเทนนั้นอิงตามหลักทฤษฎี

สมการโมโนด์ (Monod equation) นิยมใช้ในวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมตัวอย่างเช่น ใช้ในแบบจำลองตะกอนเร่งปฏิกิริยา (activated sludge model ) สำหรับการบำบัดน้ำเสีย

สมการ

อัตราการเติบโตμของจุลินทรีย์ที่พิจารณาเป็นฟังก์ชันของความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่จำกัด [ S ]

สมการ Monod เชิงประจักษ์คือ[ 4 ]

ที่ไหน:

μคืออัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่พิจารณา
μmaxคืออัตราการเติบโตสูงสุดของจุลินทรีย์ชนิดนี้
[ S ] คือความเข้มข้นของสารตั้งต้นจำกัดSสำหรับการเจริญเติบโต
K sคือ "ค่าคงที่ครึ่งความเร็ว" ซึ่งเป็นค่าของ [ S ] เมื่อμ / μ max = 0.5

μmaxและKs เป็นสัมประสิทธิ์เชิงประจักษ์ (เชิงทดลอง) ของสมการ Monod ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามชนิดของจุลินทรีย์ และจะขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อม โดยรอบเช่น อุณหภูมิ ค่า pH ของสารละลาย และองค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อ[ 5 ]

หมายเหตุประกอบการใช้งาน

อัตราการใช้สารตั้งต้นมีความสัมพันธ์กับอัตราการเติบโตจำเพาะดัง[ 6 ]

ที่ไหน

Xคือมวลชีวภาพทั้งหมด (เนื่องจากอัตราการเติบโตจำเพาะμถูกปรับให้เป็นค่ามาตรฐานโดยเทียบกับมวลชีวภาพทั้งหมด)
Yคือค่าสัมประสิทธิ์ผลผลิต

ตามธรรมเนียมแล้ว r s จะมีค่าเป็นลบ

ในการใช้งานบางอย่าง จะมีการคูณพจน์หลายพจน์ในรูปแบบ [ S ] / ( K s  + [ S ]) เข้าด้วยกัน โดยที่สารอาหารหรือปัจจัยการเจริญเติบโตมากกว่าหนึ่งอย่างอาจเป็นตัวจำกัด (เช่นสารอินทรีย์และออกซิเจนมีความจำเป็นต่อ แบคทีเรียเฮเท อโรโทรฟิก ทั้งคู่ ) เมื่อค่าสัมประสิทธิ์ผลผลิต ซึ่งเป็นอัตราส่วนของมวลของจุลินทรีย์ต่อมวลของสารตั้งต้นที่ใช้ไป มีค่าสูงมาก แสดงว่ามีสารตั้งต้นไม่เพียงพอสำหรับการใช้งาน

การหาค่าคงที่โดยใช้กราฟ

เช่นเดียวกับสมการ Michaelis–Mentenสามารถใช้วิธีการกราฟิกเพื่อปรับค่าสัมประสิทธิ์ของสมการ Monod ได้: [ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Monod_equation&oldid=1266671337 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สมการโมโนด

สม การโมโนด์ เป็น แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ ตั้งชื่อตาม ฌาคส์ โมโนด์ (ค.ศ.

หมายเหตุประกอบการใช้งาน

อัตราการใช้สารตั้งต้นมีความสัมพันธ์กับอัตราการเติบโตจำเพาะดัง [ 6 ]

การหาค่าคงที่โดยใช้กราฟ

เช่นเดียวกับ สมการ Michaelis–Menten สามารถใช้วิธีการกราฟิกเพื่อปรับค่าสัมประสิทธิ์ของสมการ Monod ได้: [ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

แบบจำลองตะกอนเร่งปฏิกิริยา (ใช้สมการโมโนด์ในการจำลองการเจริญเติบโตของแบคทีเรียและการใช้สารตั้งต้น) การเจริญเติบโตของแบคทีเรีย สมการฮิลล์ (ชีวเคมี) การมีส่วนร่วมของฮิลล์ในสมการของแลงมัวร์ แบบจำลองการดูดซับของ Langmuir (สมการที่มีรูปแบบทางคณิตศาสตร์เหมือนกัน)...