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Keywords:

  • growth kinetic model;
  • B. thuringiensis spore formation;
  • B. thuringiensis growth

Abstract

B. thuringiensis cells evolve from vegetative cells to sporulated cells during batch growth. As a result, the classical model based on an exponential binary fission and the Monod equation has intrinsic limitations to describe the biomass concentration. A new kinetic model accounting for the spore formation process is presented in this study. This model considers that only the cells without a spore are able to contribute to the cell growth. This model also incorporates the spore formation process using a spore formation step and a specific spore formation rate constant. Classical and new model predictions are compared with batch experimental data. Results demonstrate that the classical model is unable to predict the experimental data and this is particularly true from the middle of the transition stage on. In contrast, the new sporulation kinetic model is able to predict the experimental data more accurately for the complete time span of the batch culture.

Les cellules B. thuringiensis passent de l'ètat de cellules vègètatives à l'ètat de cellules sporulèes pendant une croissance discontinue. Par consèquent, le modeále classique reposant sur une fission binaire exponentielle et l'èquation de Monod prèsentent des limitations intrinseáques pour dècrire la concentration de biomasse. On prèsente dans cette ètude un nouveau modeále tenant compte du processus de formation des spores. Ce modeále consideáre que seules les cellules sans spore sont capables de contribuer à la croissance des cellules. Ce modeále incorpore ègalement le processus de formation des spores en recourant à une ètape de formation des spores et à une constante de vitesse de formation des spores spècifique. Les prèdictions du modeále classique et de ce nouveau modeále sont comparèes à des donnèes expèrimentales discontinues. Les rèsultats dèmontrent que le modeále classique est incapable de prèdire les donnèes expèrimentales, ce qui est particulieárement vrai à partir du milieu de la phase de transition. Á l'inverse, le nouveau modeále de sporulation cinètique est capable de prèdire les donnèes expèrimentales avec davantage de prècision pour la durèe compleáte de la culture discontinue.