Analysis of the ability to form 2-phenylethyl alcohol by Galactomyces geotrichum MK017

• Autorzy: Grygier M. , Majcher M. , Myszka K.

Warianty tytułu

PL

Analiza zdolności produkcji 2-fenyloetanolu przez Galactomyces geotrichum MK017

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to evaluate the ability of Galactomyces geotrichum MK017 for the biosynthesis of 2-phenylethyl alcohol and optimization of the culture medium composition in order to increase the yield of the product. The culture of Galactomyces geotrichum MK017 strain was carried out in the laboratory scale. For isolation of volatiles Solid Phase Microextraction (SPME) has been used. The identification and quantification of aroma compounds produced by examined microflora was determined by gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS) system. The results showed that the tested mould Galactomyces geotrichum MK017 shows the potential for the production of 2-phenylethyl alcohol, but also for the synthesis of phenylacetaldehyde, phenylacetic and phenyllactic acids. For the optimization of the 2-phenylethyl alcohol production yield four different medium composition have been tested. The bioprocess of aroma compound production by tested microorganism was the most efficient on the medium composed of sucrose (80 g/l) and L-phenylalanine (21 g/l) and pH value of 5.0. Using this composition in a batch culture of 770 ml volume the highest concentration of 2-phenylethyl alcohol has been obtained – 6 mg/l. At the same time amount of phenylacetaldehyde, phenylacetic acid and phenyllactic acidhas reached 2.2 mg/l, 10.66 mg/l and 32.3 mg/l respectively.

PL

Celem pracy było określenie zdolności pleśni Galactomyces geotrichum MK017 do biosyntezy 2-fenyloetanolu oraz optymalizacja składników podłoża produkcyjnego w celu zwiększenia ilości uzyskanego produktu. Hodowlę pleśni Galactomyces geotrichum MK017 przeprowadzono w skali laboratoryjnej. Do identyfikacji związków lotnych zastosowano metodę mikroekstrakcji do fazy stałej (SPME). Identyfikacji oraz oceny ilościowej uzyskanego związku zapachowego dokonano z wykorzystaniem chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas (GC/MS). Uzyskane wyniki potwierdziły zdolność badanej pleśni Galactomyces geotrichum MK017 do produkcji 2-fenyloetanolu oraz do syntezy aldehydu fenylooctowego, kwasu fenylooctowego oraz kwasu fenylomlekowego. W celu optymalizacji produkcji 2-fenyloetanolu przetestowano cztery różne podłoża hodowlane. Największą produkcję 2-fenyloetanolu otrzymano na pożywce zawierającej sacharozę (80 g/l) i L-fenyloalaninę (21 g/l) oraz przy pH pożywki na poziomie 5.0. Uwzględniając powyższe zawartości poszczególnych składników pożywki, uzyskano w hodowli okresowej w 770 ml pożywki, najwyższą koncentrację 2-fenyloetanolu – 6 mg/l. Równocześnie w próbie otrzymano aldehyd fenylooctowy, kwas fenylooctowy oraz kwas fenylomlekowy odpowiednio w ilościach: 2.2 mg/l, 10.66 mg/l i 32.3 mg/l.

Słowa kluczowe

EN

Galactomyces geotrichum; 2-phenylethyl alcohol; solid phase microextraction; gas chromatography; mass spectrometry; L-phenylalanine

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2015
• Tom: 22
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.74-83,fig.,ref.

Twórcy

autor

Grygier M.

• Institute of Food Technology and Plant Origin, Department of Food Sciences and Nutrition, Poznan University of Life Sciences, 31 Wojska Polskiego, 60-624 Poznan, Poland

autor

Majcher M.

• Institute of Food Technology and Plant Origin, Department of Food Sciences and Nutrition, Poznan University of Life Sciences, 31 Wojska Polskiego, 60-624 Poznan, Poland

autor

Myszka K.

• Department of Biotechnology and Food Microbiology, Department of Food Sciences and Nutrition, Poznan University of Life Sciences,

Bibliografia

• [1] Białecka-Florjańczyk E., Krzyczkowska J., Stolarzewicz L., Kapturowska A.: Synthesis of 2-phenylethyl acetate in the presence of Yarrowia lipolytica KKP 379 biomass. J Mol. Catal B-Enzym, 2012, 74, 241-245.
• [2] Ehrlich F.: Über die Bedingungen der Fuselölbildung und überihren Zusammenhangmitdem Eiweißaufbau der Hefe. Ber Dtsch. Chem. Ges, 1907, 40, 1027-1047.
• [3] Etschmann M.M.W., Bluemke W., Sell D., Schrader J.: Biotechnological production of 2-phenylethanol. Appl. Microbiol. Biot, 2002, 59, 1-8.
• [4] Etschmann M.M.W., Sell D., Schrader J.: Screening of yeasts for the production of the aroma compound 2-phenylethanol in a molasses-based medium. Biotechnol. Lett, 2003, 25, 531-536.
• [5] Hazelwood L.A., Daran J.M., Maris A., Pronk J.T., Dickinson J.R.: The Ehrlich Pathway for Fusel Alcohol Production: a Century of Research on Saccharomyces cerevisiae. Metabolism. Appl Environ Microb, 2008,74, 2259-2266.
• [6] Lomascolo A., Lesage-Meessen L., Haon M., Navarro D., Antona C., Faulds C., Marcel A.: Evaluation of the potential of Aspergillus niger species for the bioconversion of L-phenylalanine into 2-phenylethanol. World J. Microb. Biot, 2001, 17, 99-102.
• [7] Mei J., Min H., Lu Z.: Enhanced biotransformation of L-phenylalanine to 2-phenylethanol using an in situ product adsorption technique. Process Biochemistry, 2009, 44, 886-890.
• [8] Raczyńska-Cabaj A., Lipińska E., Sobczak E., Stosio A.: Wpływ jonów magnezu na rozwój bakteryjnej mikroflory występującej w prasowanych drożdżach piekarskich. Acta Sci. Pol. Technol. Aliment., 2004, 3, 111-118.
• [9] Wang H., Dong Q., Meng C., Shi X., Guo Y.: A continuous and adsorptive bioprocess for efficient production of the natural aroma chemical 2-phenylethanol with yeast. Enzyme Microbiol. Technol, 2011, 48, 404-407.