Wpływ metanolu na proces biosyntezy kwasu cytrynowego z sacharozy przez Aspergillus niger

• Autorzy: Dymarska E. , Pietkiewicz J.J.

Warianty tytułu

Effect of methanol on citric acid biosynthesis from sucrose by Aspergillus niger

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na przebieg hodowli Aspergillus niger i szybkość biosyntezy kwasu cytrynowego metodą wgłębną wpływa wiele czynników, m.in. rodzaj źródła węgla i jego stężenie, rodzaj i stężenie jonów metali występujących w podłożach hodowlanych oraz morfologia grzybni. Wpływ czynników stymulujących proces biosyntezy kwasu cytrynowego był dotąd szeroko badany. Alkohole o małej masie cząsteczkowej, jak metanol, etanol oraz n-propanol, mogą stymulować proces produkcji kwasu cytrynowego. Celem pracy było określenie wpływu alkoholu metylowego na biosyntezę kwasu cytrynowego w wgłębnych hodowlach okresowych Aspergillus niger PD-66 w podłożu syntetycznym z sacharozą. Przeprowadzono dwie serie badań, w których do podłoża hodowlanego dodawano alkohol metylowy w ilościach 2, 3, 4, i 5% obj. W pierwszej serii badań alkohol metylowy dodawano do sterylnego podłoża przed rozpoczęciem hodowli, natomiast w drugiej serii – w 45. godzinie hodowli. Analiza wyników badań wykazała, że alkohol metylowy wpływa negatywnie na efektywność biosyntezy kwasu cytrynowego w całym zakresie stosowanych stężeń niezależnie od momentu wprowadzenia go do podłoża fermentacyjnego. Obniżenie efektywności procesu wynikało przede wszystkim z toksycznego oddziaływania metanolu na wzrost grzybni.

EN

Several factors influence the course of the Aspergillus niger culture and the rate of citric acid biosynthesis in submerged culture. Amongst them are the kind of carbon source and its concentration, type and concentration of metal ions present in the culture media and the mycelium morphology. The stimulating effect of the factors on the citric acid biosynthesis has been studied extensively. Low molecular weight alcohols, such as methanol, ethanol and n-propanol can stimulate the biosynthesis of citric acid. The aim of the study was to evaluate the effect of methyl alcohol on citric acid biosynthesis in submerged batch culture by Aspergillus niger PD-66 in synthetic medium with sucrose. Two series of tests were conducted in which the methyl alcohol was added to the culture medium in amounts of 2, 3, 4, 5% (v/v). In the first series of tests methyl alcohol was added to the sterile medium before the start of the culture, while in other – after period of 45 hours of culture run. Analysis of the results showed that the methyl alcohol gives negative effect on the efficiency of biosynthesis of citric acid over the range of concentrations used. This was observed regardless of the time when alcohol was added to the fermentation medium. The efficiency reduction of the process was primarily due to the toxic effects of the methanol on the formation of mycelium.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2016
• Tom: 584
• Opis fizyczny: s.23-31,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Dymarska E.

• Zakład Mikrobiologii i Biosyntezy, Instytut Chemii i Technologii Żywności, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118-120, bud.H, 53-345 Wrocław

autor

Pietkiewicz J.J.

• Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im.Witelona w Legnicy

Bibliografia

• Ashraf H., Rehman A., Haq I., 2004. Effect of alcohols on the production of citric acid by Aspergillus niger using solid state fermentation. J. Food Technol. 2, 1, 1–3.
• Barrington S., Kim J.W., 2008. Response surface optimization of medium components for citric acid production by Aspergillus niger NRRL 567 grown in peat moss. Bioresource Technol. 99, 2, 368–377.
• Benuzzi D.A., Segovia R.F., 1996. Effect of the copper concentration on citric acid productivity by an Aspergillus niger strain. Appl. Biochem. Biotech. 3, 61, 393–397.
• Dhillon G.S., Brar S.K., Kaur S., Verma M., 2013. Bioproduction and extraction optimization of citric acid from Aspergillus niger by rotating drum type solid-state bioreactor. Ind. Crop Prod. 41, 78–84.
• Dziezak J.D., 2003. Acids. Properties and determination. Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition. Institute of Food Research, Norwich, UK, Elsevier.
• El-Holi M.A., Al-Delaimy S., 2004. Citric acid production from whey with sugars and additives by Aspergillus niger. Afr. J. Biotechnol. 2, 10, 356–359.
• Fiume M., Heldreth B., 2012. Final report. On the safety assessment of citric acid, inorganic citrate salts, and alkyl citrate esters as used in cosmetics. Pobrane z: http://www.cir-safety.org/ sites/default/files/citric032012FR.pdf.
• Haq I.U., Ali S., Qadeer M., Iqbal J., 2003. Stimulatory effect of alcohols (methanol and ethanol) on citric acid productivity by a 2-deoxy D-glucose resistant culture of Aspergillus niger GCB-47. Bioresource Technol. 86, 3, 227–233.
• Jernejec K., Cimerman A., Vendramin M., Perdih A., 1990. Lipids of a citric-acid-producing Aspergillus niger strain grown in copper- and in manganese-supplemented media. Appl. Microbiol. Biot. 32, 6, 699–703.
• Kareem S.O., Akpan I., Alebiowu O.O., 2010. Production of citric acid by Aspergillus niger using pineapple waste. Malays J. Microbiol. 6, 2, 161–166.
• Leśniak W., 1974. Przydatność niektórych substancji jako stymulatorów w procesie fermentacji wgłębnej kwasu cytrynowego. Prace Naukowe Wyższej Szkoły Ekonomicznej We Wrocławiu 52, 74, 49–61.
• Maddox I.S., Hossain M., Brooks J.D., 1986. The effect of methanol on citric acid production from galactose by Aspergillus niger. Appl. Microbiol. Biot. 23, 3, 205–205.
• Moyer A.J., 1953a. Effect of alcohols on the mycological production of citric acid in surface and submerged culture. I. Nature of the alcohol effect. Appl. Microbiol. 1, 1, 1–6.
• Moyer A.J., 1953b. Effect of alcohols on the mycological production of citric acid in surface and submerged culture. II. Fermentation of crude carbohydrates. Appl. Microbiol. 1, 1, 7–13.
• Nadeem A., Syed Q., Baig S., Irfan M., Nadeem M., 2010. Enhanced production of citric acid by Aspergillus niger m-101 using lower alcohols. Turk. J. Biochem. 35, 1, 7–13.
• Papagianni M., 2007. Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: Biochemical aspects, membrane transport and modeling. Biotechnol. Adv. 25, 244–263.
• Pazouki M., Felse P.A., Sinha J., Panda T., 2000. Comparative studies on citric acid production by Aspergillus niger and Candida lipolytica using molasses and glucose. Bioprocess Eng. 22, 4, 353–361.
• Pietkiewicz J.J., 2002. Biosynteza kwasu cytrynowego przez Aspergillus niger w warunkach jedno- i wielostopniowych hodowli ciągłych. Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Monografie i Opracowania 927/100.
• Podgórski W., 2002. Kształtowanie aktywności oddechowej i kwasotwórczej Aspergillus niger podczas produkcji kwasu cytrynowego w podłożach z melasą trzcinową. Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej We Wrocławiu. Monografie i Opracowania 914/144.
• Roukas T., Kotzekidou P., 1997. Pretreatment of date syrup to increase citric acid production. Enzyme Microb. Tech. 21, 4, 273–276.
• Rugsaseel S., Kirimura K., Usami S., 1996. Citric acid accumulation by cycloheximide sensitive mutant strains of Aspergillus niger. Appl. Microbiol. Biot. 45, 1–2, 28–35.
• Shetty V.G., 2015. Production and optimization of citric acid by Aspergillus niger using molasses and corncob. Int. J. Pharm. Sci. 7, 5, 152–157.
• Yaykaşlı K.O., Demirel G., Yaţar A., 2005. Influence of alcohols on citric acid production by Aspergillus niger A-9 entrapped in polyacrylamide gels. J. Food Eng. 70, 4, 518–522.