When Do Two‐Stage Processes Outperform One‐Stage Processes?
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
Apart from product yield and titer, volumetric productivity is a key performance indicator for many biotechnological processes. Due to the inherent trade-off between the production of biomass as catalyst and of the actual target product, yield and volumetric productivity cannot be optimized simultaneously. Therefore, in combination with genetic techniques for dynamic regulation of metabolic fluxes, two-stage fermentations (TSFs) with separated growth and production phase have recently gained much interest because of their potential to improve the productivity of bioprocesses while still allowing high product yields. However, despite some successful case studies, so far it has not been discussed and analyzed systematically whether or under which conditions a TSF guarantees superior productivity compared to one-stage fermentation (OSF). In this study, we use mathematical models to demonstrate that the volumetric productivity of a TSF is not automatically better than of a corresponding OSF. Our analysis reveals that the sharp decrease of the specific substrate uptake rate usually observed in (non-growth) production phases severely impacts the volumetric productivity and thus raises a big challenge for designing competitive TSF processes. We discuss possible approaches such as enforced ATP wasting to improve substrate utilization rates in the production phase by which TSF processes can become superior to OSF. We also analyze additional factors influencing the relative performance of OSF and TSF and show that OSF processes can be more appropriate if a high product yield is an economic constraint. In conclusion, a careful assessment of the trade-offs between substrate uptake rates, yields, and productivity is necessary when deciding for OSF vs. TSF processes.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle