Crypthecodinium cohnii dokozaheksaēnskābes ražošanas metabolisma analīze ar ierobežojumos balstīto stehiometrisko modelēšanu

Abstract

DHS ir cilvēka veselībai nozīmīga garo ķēžu poli-nepiesātināta taukskābe. DHS parasti tiek uzņemta ar zivju eļļu. Šī brīža metodes DHS iegūšanai balstās uz zvejniecību un nav ilgtspējīgs risinājums. Dotajā brīdī alternatīva ar vislielāko potenciālu ir heterotrofas aļģes Crypthecodinium cohnii kultivēšana reaktoros biomasas iegūšanai, no kuras var izdalīt DHS. Lai atvieglotu šī organisma izpēti, tika izveidots stehiometriskais modelis, kurš tika validēts ar kinētiskā modeļa un laboratorijas eksperimentos iegūtajiem datiem. Stehiometriskais modelis tika optimizēts biomasas un DHA ražošanai. Iegūtie metabolītu izmaksu un plūsmu izmaksu dati sniedza ieskatu par metabolisma uzlabošanas potenciālu biomasas un DHA palielināšanai.

DHA is an important long chain poly-unsaturated fatty acid. DHA primary uptake is with fish oil. The current methods for DHA production are based on fishing and therefore are not a sustainable solution. At the moment the alternative with the highest potential is the cultivation of the heterotrophic algae Crypthecodinium cohnii in reactors for production of biomass and DHA extraction. To simplify the research of this organism, a stoichiometric model was created, and validated with data from kinetic model and laboratory experiments. The stoichiometric model was optimized for production of biomass, as well as DHA. The collected shadow price and reduced cost data gave an insight into optimization of metabolism for DHA and biomass production.