Tala Fou - Mata'itūina o Tulaga o le Okesene Fa'amavae i le Fa'agasologa o Fa'a'ala'au Fa'aola

O le a le Oxygen Dissolved?

Dissolved Oxygen (DO) e faasino ile okesene mole (O_₂) lea e fa'amavae i le vai. E ese mai le okesene atoms o loʻo i totonu o mole vai (H_₂O), e pei ona i ai i totonu o le vai i le tulaga o mole okesene tuto'atasi, pe afua mai i le ea pe fa'atupuina e ala i le photosynthesis e laau vai. O le fa'atonuga o le DO e a'afia i mea eseese, e aofia ai le vevela, salinity, tafe vai, ma gaioiga fa'aola. E pei o lea, e fai ma fa'ailoga taua mo le su'esu'eina o le soifua maloloina ma le fa'aleagaina o si'osi'omaga vai.

O le okesene faʻamaʻi e taua tele i le faʻalauiloaina o le metabolism microbial, faʻaosofia le manava feaveaʻi, tuputupu aʻe, ma le biosynthesis o oloa metabolic. Ae ui i lea, e le o taimi uma e aoga ai le maualuga o le okesene soli. O le tele o le okesene e mafai ona o'o atu ai i le fa'ateleina o le metabolism o oloa fa'aputuina ma ono mafua ai ni fa'alavelave oona. Ole maualuga ole DO e eseese ile ituaiga siama eseese. Mo se faʻataʻitaʻiga, i le taimi o le biosynthesis o le penicillin, DO e masani lava ona tausia i le tusa ma le 30% le saturation o le ea. Afai e pa'ū le DO i le zero ma tumau i lena tulaga mo le lima minute, e mafai ona matua fa'aletonu le fa'atulagaina o oloa. Afai e fa'aauau pea lenei tulaga mo le 20 minute, e mafai ona tupu le fa'aleagaina e le mafai ona toe fa'afo'isia.

I le taimi nei, o masini e masani ona faʻaaogaina DO e mafai ona fuaina le saturation o le ea, nai lo le faʻaogaina atoatoa o le okesene faʻamavae. A mae'a ona fa'amama le aganu'u fa'aleaganu'u, ea ma fa'avevesi e fa'atino se'ia o'o ina fa'amautu le faitau fa'alogo, lea e fa'atulaga ai le tau i le 100% ea saturation. O fua fa'atatau i le taimi o le fa'agasologa o le fa'alulu e fa'avae i luga o lenei fa'amatalaga. E le mafai ona fa'amauina fa'atatau DO atoatoa i le fa'aogaina o masini fa'apitoa ma e mana'omia ni auala sili atu, pei o polarography. Ae ui i lea, o fua o le ea e masani lava ona lava mo le mataʻituina ma le faʻatonutonuina o faiga faʻafefe.

I totonu o se fermenter, DO maualuga e mafai ona fesuisuiai i itu eseese. E tusa lava pe maua se faitauga mautu i se tasi taimi, e mafai lava ona tupu suiga i nisi o faasalalauga faaleaganuu. O mea fa'afefete tetele e matele e fa'aalia ai le tele o suiga fa'afanua ile maualuga ole DO, lea e mafai ona matua a'afia ai le tuputupu a'e ole microbial ma le gaosiga. O fa'amaoniga fa'ata'ita'i ua fa'aalia ai, e ui lava e 30% le maualuga o le DO, ae o le fa'agasologa o le fa'alava i lalo o tulaga fete'ena'i e matua maualalo lava nai lo tulaga mautu. O le mea lea, i le fuaina o fermenters - i tua atu o iloiloga o geometric ma malosiaga tutusa - faʻaitiitia le faʻaogaina ole DO fesuiaiga o loʻo tumau pea o se sini autu o suʻesuʻega.

Aisea e taua ai le mataituina o le Oxygen Dissolved i le Biopharmaceutical Fermentation?

1. Fa'atumauina le Siosiomaga Sili o le Tuputupu A'e mo Microorganisms po'o sela
E masani ona aofia ai le fa'afefeteina o mea fa'apisinisi, e pei ole Escherichia coli ma le fefete, po'o sela mamame, e pei ole Chinese Hamster Ovary (CHO) sela. O nei sela o loʻo galue o ni "tagata faigaluega" i totonu o le faiga faʻafefe, e manaʻomia ai le okesene mo le manava ma gaioiga metabolic. O le okesene e avea ma mea e talia ai le eletise i le manava aerobic, e mafai ai ona gaosia le malosi i foliga o le ATP. O le le lava o le okesene e mafai ona o'o atu ai i le fe'avea'i o le tino, fa'ato'a tupu, po'o le oti fo'i sela, ma i'u ai ina le manuia le fa'asa. O le mata'ituina o le maualuga o le DO e fa'amautinoa ai o lo'o tumau pea le okesene i totonu o le tulaga sili ona lelei mo le fa'atumauina o le tuputupu a'e ma le fa'aolaola.

2. Ia Mautinoa Lelei Fa'atasiga o Oloa Fa'atatau
O le fa'amoemoega o le biopharmaceutical fermentation e le na'o le fa'atupuina o le fa'atuputeleina o sela ae fa'afaigofie le tu'ufa'atasiga lelei o mea e mana'omia, e pei o le inisalini, monoclonal antibodies, tui, ma enzymes. O nei auala biosynthetic e masani ona manaʻomia ai le tele o le malosi, e mafua mai i le manava aerobic. E le gata i lea, o le tele o faiga enzymatic o lo'o a'afia i le tu'ufa'atasiga o oloa e fa'alagolago sa'o ile okesene. O le le lava o le okesene e ono fa'alavelave pe fa'aitiitia ai le lelei o nei ala.

E le gata i lea, o laʻasaga DO e fai ma faʻailoga faʻatonutonu. Ole maualuga ole maualuga ma le maualalo ole DO e mafai ona:
- Suia ala fa'ato'a fe'avea'i, mo se fa'ata'ita'iga, fesuia'i mai le manava fa'aaerobic i le fa'afefeteina fa'aletonu ole anaerobic.
- Fa'aosoina tali fa'apopoleina telefoni feavea'i, e o'o atu ai i le gaosiga o mea e le mana'omia.
- Fa'aaafia le maualuga o fa'aaliga o polotini mai fafo.

E ala i le pulea sa'o o la'asaga o le DO i la'asaga 'ese'ese o le fa'afefeteina, e mafai ai ona ta'ita'ia le fa'aogaina o le cellular metabolism e aga'i atu i le fa'atupuina o oloa fa'atatau i le maualuga, ma maua ai le fa'apa'iaina maualuga ma maualuga le fua.

Fa'atomuaga ile Siata ole Suavai mo Bio Pharmaceuticals

3. Ia Puipuia le le lava o le okesene po o le sili atu
O le le lava o le okesene (hypoxia) e mafai ona i ai ni taunuuga ogaoga:
- Fa'agata le tuputupu a'e o sela ma le fa'atupuina o oloa.
- O le metabolism e sui i auala anaerobic, e mafua ai le faʻaputuina o meaola faʻalaʻau pei o le lactic acid ma le acetic acid, e faʻaititia ai le pH o le aganuu ma e ono afaina ai sela.
- O le fa'aumiumi o le hypoxia e mafai ona mafua ai le fa'aleagaina e le mafai ona toe fa'afo'isia, ma e le'i mae'a le toe fa'aleleia e tusa lava pe toe fa'afo'i le okesene.

O le tele o le okesene (supersaturation) e iai foʻi aʻafiaga:
- E mafai ona faʻaosoina le faʻamaʻi faʻamaʻi ma le faʻavaeina o ituaiga o okesene faʻafoʻi (ROS), e faʻaleagaina ai sela sela ma biomolecules.
- O le tele o le ea ma le fa'avevesi e fa'ateleina ai le fa'aaogāina o le malosi ma tau fa'agaioiga, e o'o atu ai i fa'aleaga puna'oa le mana'omia.

4. I le avea o se Fa'ailoga Mata'utia mo le Mata'ituina o Taimi Moni ma le Pulea o Manatu

O le DO ose taimi moni, faʻaauau, ma faʻamautu faʻataʻitaʻiga e atagia ai tulaga i totonu o le faiga faʻafefe. Suiga ile maualuga ole DO e mafai ona faʻaalia maʻaleʻale tulaga faʻaletino ma faʻagaioiga:
- O le tuputupu aʻe vave o sela e faʻateleina ai le faʻaaogaina o le okesene, ma mafua ai ona faʻaitiitia le maualuga o le DO.
- O le fa'aitiitia o le palapala po'o le fa'asaina e fa'agesegese ai le metabolism, fa'aitiitia le fa'aaogaina o le okesene ma fa'atupu ai le maualuga o le DO.
- O le fa'aleagaina e meaola ninii mai fafo e suia ai le fa'aogaina o le okesene, e o'o atu ai i suiga fa'aletonu o le DO ma avea ma fa'ailo vave fa'ailoa.
- Fa'aletonu mea faigaluega, e pei o le faaletonu o le fa'aoso, poloka paipa ea, po'o le fa'amama fa'amama, e mafai fo'i ona i'u ai i amioga fa'aletonu DO.

E ala i le tuʻufaʻatasia o le mataʻituina o le DO i le taimi moni i totonu o se faiga e pulea ai tali faʻapitoa, e mafai ona maua le faʻatonuga saʻo o le maualuga o DO e ala i suiga faʻamalosi o vaega nei:
- Faʻasao vave: Faʻateleina le saoasaoa e faʻaleleia ai le faʻafesoʻotaʻi o le kesi-suavai e ala i le talepeina o pulu, ma faʻaleleia atili ai le faʻaogaina o le okesene. O le auala sili lea ona fa'aaogaina ma aoga.
- Fua o le ea: Fetuuna'i le saosaoa o le tafe po'o le tu'ufa'atasiga o le kesi i totonu (fa'ata'ita'iga, fa'ateleina le vaega ole ea po'o le okesene mama).
- O'omi o tane: O le si'itia o le mamafa e fa'ateleina ai le mamafa o le okesene, ma fa'aleleia atili ai le solubility.
- Temperature: O le fa'aitiitia o le vevela e fa'ateleina ai le solubility o le okesene i totonu o le aganuu.

Fautuaga o oloa a le BOQU mo le mata'ituina i luga ole laiga ole fa'afefeteina o meaola: