07 31 Ocak - 2 Şubat 2007 Kütahya - Akademik Bilişim Konferansları

Akademik Bilişim’07 - IX. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri31 Ocak - 2 Şubat 2007 Dumlupınar Üniversitesi, KütahyaBir Fermentörde Çoğalan Mikroorganizmaların BulunduklarıOrtamdaki Üç Boyutlu Haraketlerinin ModellenmesiOğuz AkpolatMuğla Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 48000 MuğlaÖzet: Bir fermentörde çoğalan mikroorganizmaların miktarlarına bağlı olarak bulundukları ortamdaüç boyutlu hareketlerinin modellenmesi öncelikle mikroorganizmanın büyüme kinetik esaslarıçerçevesinde kütle miktarlarının bulunması ile eş zamanlı olarak mikroorganizmaların fermentördekiüç boyutlu rastgele dağılım hareketlerinin akı_kan moleküllerininkine benzetilerek modellenipgörsel olarak izlenebilmesine dayanır. Burada büyüme kinetiğinin ifade edilmesinde en basitgösterim olan Monod büyüme kinetiği denklemi ile parçacıkların rastgele hareketlerinin modellenmesindeBrownian hareket denklemi seçilmiştir. Hazırlanan matematik modele ilişkin yazılanalgoritmanın uygulanması MATLAB yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş olup biçimsel olaraküç boyutlu grafikte gösterilen mikroorganizma hareketleri video filmine dönüştürülmüştür.Anahtar Kelimeler: mikroorganizma, çoğalma, boyut, hareket, modellemeModeling of Growing Microorgasnisms’ Moves in Three Dimensions in a FermentorAbstract: In this work, the moving of the microorganisms to be grown in a fermentor in threedimensions was modeled. The modeling bases on the calculating of their concentrations by theprinciples of growth kinetics and the determining of their randomly activities depending on theiramounts in the fermentor accepted by similar with those of fluid particles, simultaneously. Thealgorithm written for application of the modeling was run by MATLAB software and the activitiesof the microorganisms were arranged as a video film.Keywords: microorganism, growing, dimension, move, modeling1. Giriş835Biyoteknolojinin dünyadaki gelişimine bakıldığındaher geçen gün daha yaygın olarakkarşılaşılmakta olduğu açıktır. Biyoteknolojikısaca mikroorganizmaların, hücre ve dokukültürlerinin ve bunların çeşitli kısımlarınınteknik uygulama potansiyelinden yararlanmaküzere biyokimya, mikrobiyoloji ve mühendisliğinentegre olduğu bir ara kesitte yer alır.Diğer bir deyişle biyoteknoloji, canlı hücreler(mikroorganizmalar, bitki ve hayvan hücreleri)veya hücrelerden elde edilen enzimler veyaorganeller tarafından gerçekleştirilen biyolojikreaksiyonlar ile uğraşır. Böylesi bir yaklaşımlabiyoteknoloji gen teknolojisindeki gelişmelerlede daha verimli suşların üretildiği biyoloji,biyolojik büyüme ya da enzimatik reaksiyonlarsırasındaki kimyasal değişimleri inceleyen biyokimyave tüm bu biyolojik ve biyokimyasalortamların tasarlandığı ve üretim tekniklerininuygulandığı mühendislik kavramlarına dayanır[1, 2, 3]. Enzimatik reaksiyonlar hariç genelde fermentasyon olarak da adlandırılan biyoteknolojiküretim aslında uygun bir mikroorganizmanınbir fermentördeki ihtiyaç duyduğuçoğunlukla şeker olan ana besin (substrat) vebazı tuzlar ve vitaminler gibi destek maddelerindenoluşan bir besi ortamında çoğaltılmasıesasına dayanır. Ancak bu büyüme sırasında ticarideğeri de olan kimyasal ürün ya da ürünlerdaha sonra mikroorganizmanın bünyesinden