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バイオマス収率係数の計算機

基質1グラムがどれだけの菌体になったかが分かります。バイオマスが0.5から4.5に増え、基質が20から2に減れば、消費18グラムに対し菌体4グラムで、逆収率は4.5です。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

初期バイオマス: 0.5
最終バイオマス: 4.5
初期基質: 20
最終基質: 2

結果

生成バイオマス: 4
消費基質: 18
収率係数: 0.2222222222
逆収率: 4.5

バイオマス収率係数 Y_X/S は、発酵またはバイオリアクター運転で消費した基質の質量あたりに生じた細胞質量です。プロセス技術者、発酵研究者、生物プロセスの学生は、バッチの開始と終了、あるいは流加培養やケモスタット記録上の二点から、対になったバイオマスと基質の測定値でこれを求めます。本計算機は終了バイオマスから開始バイオマスを引き、開始基質から終了基質を引き、二つの差を割って、基質1グラムあたりの細胞グラムとして Y_X/S を返します。質量または濃度の単位が一貫していれば同じ比が成り立ち、作業体積が共通なら濃度どうしで体積は相殺されます。任意の理論収率を渡した場合は、理論最大に対する百分率として比較します。

バイオマス収率係数 Y_X/S が意味すること

生物プロセスの文献で Y_X/S と書かれる観測バイオマス収率係数は、発酵の観測窓で消費された制限基質1グラムあたりに生じた細胞グラムです。その窓の始めと終わりでバイオマス X と残存基質 S を測ります。生成細胞は終了バイオマスから開始バイオマスを引いた値です。

消費基質は開始基質から残存基質を引いた値です。その二つの差を割れば見かけの収率が得られます。見かけ、という形容が正しいのは、この数が増殖、維持エネルギー、オーバーフロー代謝、生産物への流出、未測定の炭素損失まで吸収し、元素組成式と完全呼吸バランスから求めた量論最大より低くなりやすいからです。

グルコース上の好気増殖は通気・窒素・pH が整えば乾燥細胞が糖1グラムあたり約二分の一グラム付近に来ることが多く、嫌気や生産物偏重の運転はさらに低くなります。分子と分母が同じ質量次元を共有するため、単位は整合します。グラム対グラム、キログラム対キログラム、定容容器ではグラム毎リットル対グラム毎リットルです。

試料間で作業体積が変わった場合は、割る前に各濃度を総質量へ換算しないと収率が偏ります。本計算機が返すのはその二点観測の係数だけです。Pirt の維持項、複数の希釈率からの真の収率、非構造化動的モデルは当てはめません。

バッチ記録で乾燥菌体重量と残糖の横に書く数であり、キャンペーンが細胞1グラムあたり何グラムの糖を燃やすかを原価が問うときの同じ数です。

作業流れ、限界、関連する検索意図

開発チームはバイオマス収率係数で、培地・通気速度・流加方針が炭素を細胞へ変えているのか、オーバーフロー酸と維持に捨てているのかを判断します。製造原価は逆収率で、乾燥菌体や細胞内生産物の目標に届くためにキャンペーンが買うべき糖の量を見積もります。教育実験室は、残糖がゼロでないときに二つの引き算を逆にしてしまうのを止めるため、その場で動く計算機を使います。

品質系は同じ四つの欄名を LIMS に固定し、二工場が丸めで食い違わないようにします。このページの検索意図には、バイオマス収率係数計算機、発酵 YXS 計算機、基質1グラムあたりの細胞グラム、観測収率 Y_X/S、グルコース上の見かけバイオマス収率が含まれます。

化学の百分率収率ツールでも、PCR 増幅産物コピー推定でも、OD600 から CFU への換算でもありません。それらの検索は別の数値を指します。モデルの限界は率直です。

二点の代数です。希釈率と残存 S からケモスタット物質収支を復元せず、消費基質を増殖と維持に分けません。バイオマスを光学密度や湿潤ペレット重量で測った場合は、先に乾燥菌体質量へ直さないと文献の乾燥収率と合いません。容器体積が変わった場合は、呼び出す前に濃度を総質量へ直してください。

検証失敗は前払い残高を消費しません。四点の濃度ではなく二つの差分だけを既にお持ちなら、開始バイオマスをゼロ、終了バイオマスを生成細胞、開始基質を消費基質、終了基質をゼロとして送れば、同じ式が使えます。

活用例

バッチ発酵の記録

開始と収穫の乾燥菌体重量と残糖を入れてバッチ横に Y_X/S を残し、培地や通気が変わったキャンペーンを比較します。

培地と流加の開発

振とうフラスコや流加培養の各試験のあと観測収率を求め、余分な炭素が細胞になったかオーバーフロー生産物になったかを見ます。

授業と試験の検算

学生に X0、Xf、S0、Sf を渡し、符号を逆にせず二点定義どおり基質1グラムあたりの細胞グラムを確認させます。

よくある質問

バイオマス収率係数 Y_X/S はどう計算しますか？

結果は消費基質1グラムあたりに生じた細胞グラムです。その四つの有限数を送ってください。x0、xf、s0、sf などの別名も受け付けます。

バイオマスと基質にはどの単位を使えばよいですか？

一貫した質量または濃度の対なら構いません。グラムとグラム、定容容器では g/L と g/L です。作業体積が同じなら濃度どうしで体積は相殺されます。文献どおりの乾燥収率が欲しい場合は、光学密度や湿潤重量を先に乾燥菌体質量へ直してください。

観測 Y_X/S と理論収率の違いは何ですか？

観測 Y_X/S は測定値の二点比です。観測収率は維持と副産物のため、たいてい低くなります。

逆収率からは何が分かりますか？

菌体1グラムをつくるのに消費した基質のグラム数です。基質18 gから菌体4 gができた場合、逆収率は4.5で、バイオマス1グラムに基質4.5グラムを使ったことになります。

残存基質が減っていないと受け付けられないのはなぜですか？

収率の分母は消費した基質の量なので、開始時の基質が終了時より多くなければ計算できません。同様に、最終のバイオマスは初期のバイオマス以上である必要があります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"initial_biomass":0.5,"final_biomass":4.5,"initial_substrate":20,"final_substrate":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "initial_biomass": 0.5,
    "final_biomass": 4.5,
    "initial_substrate": 20,
    "final_substrate": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "initial_biomass": 0.5,
    "final_biomass": 4.5,
    "initial_substrate": 20,
    "final_substrate": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"initial_biomass":0.5,"final_biomass":4.5,"initial_substrate":20,"final_substrate":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"initial_biomass":0.5,"final_biomass":4.5,"initial_substrate":20,"final_substrate":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/bio/biomass-yield-coefficient", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "initial_biomass": 0.5,
  "final_biomass": 4.5,
  "initial_substrate": 20,
  "final_substrate": 2
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "bio.biomass_yield_coefficient",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

欠落した欄、バイオマスの減少、基質消費がゼロの組は invalid_input で失敗し、課金されません。

入力契約、応答欄、検証

バイオマスはいずれも非負で、終了バイオマスは開始以上でなければなりません。そうでないと分子は生成細胞ではなく正味溶菌になります。基質もいずれも非負で、開始基質は残存より厳密に大きく、分母が正の消費になる必要があります。理論収率を送らなければ理論側のキーは省略されます。観測収率がゼロなら逆収率も省略されます。有限の必須数値を四つ含む JSON オブジェクトを送ってください。欄 initial_biomass は開始バイオマス X0 で、別名は x0、X0、biomass_initial、initial_x、x_initial です。欄 final_biomass は終了バイオマス Xf で、別名は xf、Xf、biomass_final、final_x、x_final です。欄 initial_substrate は開始基質 S0 で、別名は s0、S0、substrate_initial、initial_s、s_initial です。欄 final_substrate は残存基質 Sf で、別名は sf、Sf、substrate_final、final_s、s_final です。任意の theoretical_yield（別名 y_theoretical、yxs_max、max_yield、y_max、theoretical）を付ける場合は正の有限数で、応答には観測係数をその理論値で割って百倍した percent_of_theoretical が入ります。計算例：開始バイオマス 0.5、終了バイオマス 4.5、開始基質 20、終了基質 2 なら、基質十八質量単位から細胞四質量単位が得られ、yield_coefficient は四割る十八で約 0.222222222222 グラム毎グラム、inverse_yield は細胞1グラムあたり基質 4.5 グラムです。成功時は四つの入力、biomass_produced、substrate_consumed、g/g の yield_unit、formula、短い message も返します。欠落欄、空文字、真偽値、非有限、負の在庫、バイオマス減少、ゼロまたは負の基質消費は invalid_input で失敗し課金されません。成功した API 呼び出しは item あたり $0.002 の前払い残高を使います。

作業流れ、限界、関連する検索意図

往復検算は、終了バイオマスから開始を引き、開始基質から残存を引いて割り、十二桁丸めの yield_coefficient と比べます。

技術的な質問

残存基質が下がっていないのに依頼が拒否されたのはなぜですか。

消費基質は正でなければならないため、initial_substrate は final_substrate より厳密に大きくなければなりません。ゼロまたは負の分母は収率として定義できず invalid_input になります。バイオマス減少（終了が開始を下回る）も同様に拒否されます。

バイオマス収率係数の計算機の料金はいくらですか。

ブラウザ上の用具は無料です。API 要求は成功した呼び出しあたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

バイオマス収率係数の計算機

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計算例

バイオマス収率係数 Y_X/S が意味すること

作業流れ、限界、関連する検索意図

活用例

バッチ発酵の記録

培地と流加の開発

授業と試験の検算

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

入力契約、応答欄、検証

作業流れ、限界、関連する検索意図

技術的な質問

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