Лом, применяют метод декомпозиции, расчленяя исходную систему на ряд
подсистем: строятся модели массообмена, кинетики роста биообъекта и
Биохимических процессов. К настоящему времени разработано много мо-
Делей массообмена, кинетики потребления субстрата и образования раз-
личных продуктов. Наиболее сложная задача – моделирование собственно
Биологических объектов, так как они значительно сложнее химических,
Физических и технических. Объекты биотехнологии способны к саморе-
Гулированию, их сложность усугубляется неоднородностью. Процессы,
Протекающие в биореакторе, зависят не только от сложных внутриклеточ-
Ных факторов, но и от условий внешней среды; в свою очередь, внешние
Процессы в биологии связаны с внутренними, поэтому их разделить нель-
Зя. Кроме этого, на данном этапе уровня развития математической биоло-
Гии отсутствует теория, адекватная сущности биологических процессов.
Пока не создан математический аппарат, способный описать природу
Биологических превращений во всем многообразии, то есть необходимо
Развитие и совершенствование самого математического аппарата. Мате-
Матическое описание биологических объектов дополнительно осложняет-
Ся их недостаточной изученностью. Поэтому на данном этапе возможно
Достаточно упрощенное и приближенное математическое описание биоло-
Гических объектов, это направление нуждается в существенном совер-
Шенствовании.
Оптимизация биотехнологических процессов осуществляется на осно-
Ве сочетания экспериментального и математического моделирования и
Применения современных методов оптимизации (динамического и нели-
Нейного программирования, вариационного исчисления). Однако в на-
Стоящее время для оценки оптимальности биотехнологических процессов
Трудно даже подобрать критерии. При оптимизации в биотехнологии не-
Обходимо учитывать ограничения, связанные с экономическими и конст-
Руктивными условиями, возможностями контрольно-измерительной аппа-
Ратуры и средств управления, экологическими требованиями и др. Моде-
лирование и оптимизация биотехнологических процессов – задача слож-
Ная и во многом еще не решенная. Однако именно разработка адекватных
Моделей различных биотехнологических процессов и на их основе созда-
ние совершенных методов оптимизации и управления – важнейшее на-
Правление биотехнологии, без которого невозможен прогресс.
Глава 2. ПРОМЫШЛЕННАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ:
ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА
ПОЛЕЗНЫХ ВЕЩЕСТВ
Промышленная микробиология – это наука о получении различных
Целевых продуктов на основе жизнедеятельности микроорганизмов. Про-
Мышленная микробиология (или техническая микробиология) в настоя-
Щее время представляет собой также самостоятельную и наиболее круп-
Нотоннажную отрасль современной промышленной биотехнологии. Ог-
Ромное разнообразие микроорганизмов, утилизирующих в качестве рос-
Товых субстратов различные соединения, в том числе отходы, позволяет
Получать широкий спектр биологически активных соединений, а также
Осуществлять полезные для человека реакции, включая обезвреживание
Отходов, трансформацию и получение энергии, и многое другое.
В настоящее время в различных процессах промышленной микробио-
Логии получают около 200 соединений, обладающих коммерческой цен-
ностью. Важнейшими среди них являются: алкалоиды, аминокислоты,
Антибиотики, антиметаболиты, антиоксиданты, белки, витамины, герби-
Циды, инсектициды, коферменты, липиды, нуклеиновые кислоты, органи-
Ческие кислоты, пигменты, ПАВ, полисахариды, полиоксиалканоаты, про-
Тивоопухолевые агенты, растворители, сахара, стерины, ферменты, нук-
Леотиды, нуклеозиды, эмульгаторы.
БЕЛОК ОДНОКЛЕТОЧНЫХ
