Koncepcja wykorzystania gliceryny odpadowej z produkcji biodiesla jako źródła węgla dla drożdży Candida utilis w kulturze mieszanej z bakteriami octowymi

• Autorzy: Lipinska E. , Blazejak S. , Markowski K.

Warianty tytułu

EN

Possibility of using glycerol from biodiesel production as a source of carbon in mixed culture Candida utilis yeast and acetic acid bacteria

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszym opracowaniu przedstawiono koncepcję wykorzystania glicery­ny odpadowej jako składnika podłoża hodowlanego do produkcji biomasy drożdży paszo­wych w kulturze mieszanej z bakteriami octowymi. Hodowla biomasy komórkowej droż­dży Candida utilis w podłożach z glicerolem jako głównym źródłem węgla daje możliwość otrzymywania wartościowego białka paszowego (SCP). Z kolei bakterie octowe jako obli­gatoryjne aeroby chętnie przeprowadzają biotransformację glicerolu do dihydroksyacetonu (DHA) - wspólnego związku w metabolizmie drożdży i bakterii octowych. Wykorzystanie glicerolu do produkcji biomasy drożdży paszowych zawsze wymaga etapu enzymatyczne­go przekształcenia tego substratu pod wpływem dehydrogenazy glicerolowej do DHA. Na podstawie tych przesłanek można sądzić, że koncepcja wykorzystania potencjału bioche­micznego mieszanej kultury drożdży i bakterii octowych może być bardziej efektywna do utylizacji glicerolu z produkcji biodiesla niż przy udziale monokultury drożdży C. utilis, a otrzymana w ten sposób biomasa komórkowa będzie spełniała kryteria cennego źródła białka do suplementacji żywności i pasz.

EN

The increase of biodiesel production on the world and in Poland causes neces­sity to find out an effective way to collect obtained in technological process wasted which includes glycerin. The culture of biomass cells Candida utilis yeast strain growing in me­diums with glycerin as main source of carbon gives a possibility to obtain fully worth feed protein (SCP). On the other hand feed yeasts as obligatory aerobes make with an easy way biotransformation of glycerin to dihydroxyacetone (DHA) - common compound during metabolism of yeasts and acetic acid bacteria. Used glycerin to the production of biomass fodder yeasts each time demands enzymatic step to transform these substrates by the influ­ence of glycerin dehydrogenized to DHA. Based on these data it could be said that idea to use potential biochemist mixture of yeasts and acetic acid cultures could be more effective for utilization of glycerin from production of biodiesel than with a participation of mon­oculture yeasts type C. utilis. Obtained biomass of cell will keep criteria of worthily source of proteins as supplement to feeds.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2010
• Tom: 09
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.3-14,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Lipinska E.

• Zakład Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, ul.Nowoursynowska 159c, 02-776 Warszawa

autor

Blazejak S.

autor

Markowski K.

Bibliografia

• Barbirato F., Camarasa-Claret C., Grivet J. P., Bories A., 1995. Glycerol fermentation by a new 1,3-propanediol-producing microorganism: Enterobacter agglomerans. Appl. Microbiol. Bio- technol., 43, 786-793.
• Bamett J.A., Payne R.W., Yarrow D., 2000. Yeast. Characteristics and Identification. Cambridge University Press, UK, 40-46, 53, 70-71, 532.
• Bednarski W., Reps A., 2003. Biotechnologia Żywności. Wyd. II., WNT, Warszawa, 218-222, 446-457.
• Bin Bin Ma, Xiao Lin Xu, Gen Lin Zhang, Li Wei Wang, Min Wu, Chun Li, 2009. Microbial Production of 1,3-Propanediol by Klebsiella pneumoniae XJPD-Li under Different Aeration Strategies. Appl. Biochem. Biotechnol., 152, 127-134.
• Błażejak St., Duszkiewicz-Reinhard W., 2004. Biomasa komórkowa drożdży, jako potencjalne źródło biopleksów magnezu. Pol. J. Food Nutr. Sci., Vol. 13/54 No. 3, 223-232.
• Błażejak St., 2006. Studia nad pozyskiwaniem biopleksów z biomasy drożdży Candida utilis wzbogaconych magnezem. Wyd. SGGW, Warszawa, 14-19.
• Bocheński C.I., 2003. Biodisel paliwo rolnicze. Wyd. SGGW, Warszawa, 80-85, 95-96.
• Chmiel A., 1998. Biotechnologia - podstawy mikrobiologiczne i biochemiczne. Wyd. III., PWN, Warszawa, 34-36, 204-210.
• Chuloo M., Jae-Hyeong A., Seung W. K., Byoung-In S., Youngsoon U., 2009. Effect of Biodiesel- derived Raw Glycerol on 1,3-Propanediol Production by Different Microorganisms. Appl. Bio­chem. Biotechnol. DOI 10,1007/s12010-009-8859-6.
• Cieślikowski B., Juliszewski T., Łapczyńska-Kordon B., 2006. Utylizacja na cele energetyczne produktów ubocznych technologii biopaliwowej. Inż. Rol., 12, 6-8.
• Edzard S., Torsten R., Jochen T., 2009. Continuous cultivation approach for fermentative succinic acid production from crude glycerol by Basfia succiniciproducens DD1. Biotechnol. Lett., 31, 1947-1951.
• Erni B., Siebold C., Christen S., Srinivas A., Oberholzer A., Baumann U., 2006. Small substrate, big surprise: fold, function and phylogeny of dihydroxyacetone kinases. Cell. Mol. Life. Sci., 63, 890-900.
• Fangrui M., Milford A.H., 1999. Biodiesel production: a review. Bioresource Technol., 70, 1-15.
• Fukuda H., Kondo A., Noda H., 2001. Biodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils. J. Biosci. Bioengin., Vol. 92, No. 5, 405-416.
• Gaca J., 2006. Faza glicerynowa po produkcji biodiesla - odpad czy cenny surowiec? Czysta Energia, 11/2006: 25-28.
• Gardner R.C., 2003. Genes for magnesium transport. Curr. Opin. Plant Biol., 6, 263-267.
• Gatgens C., Degner U., Bringer-Meyer S., Herrmann U., 2007. Biotransformation of glicerol to dihydroxyacetone by recombinant Gluconobacter oxydans DSM 2343. Appl. Microbiol. Bio­technol., 76, 553-559.
• Hanczakowski P., 2008. Wykorzystanie glicerolu pozostałego po produkcji biopaliw w żywieniu zwierząt gospodarskich. Wiad. Zoot., R. XLVI, 2, 17-20.
• Hettwer J., Oldenburg H., Flaschel E., 2002. Enzymic routes to dihydroxyacetone phosphate or immediate precursors. J. Molec. Catal.: Enzym., 19/20, 215-222.
• Holst O., Lundback H., Mattiasson B., 1985. Hydrogen peroxide as an oxygen source for im­mobilized Gluconobacter oxydans converting glycerol to dihydroxyacetone. Appl. Microbiol. Biotechnol., 22, 382-388.
• Hui J.M., Khachatourians G., 1995. Food Biotechnology: Microorganisms. Wiley-Vch, USA, 297-337.
• Ito T., Yutaka Nakashimada Y., Koichiro Senba K., Matsui T., Nishio N., 2005. Hydrogen and Etha- nol Production from Glycerol-Containing Wastes Discharged after Biodiesel Manufacturing Process. J. Biosci. Bioeng., 100 (3), 260-265.
• Juszczyk P., Musiał I., Rymowicz W., 2005. Dobór szczepów drożdży do produkcji biomasy z glicerolu odpadowego. Acta Sci. Pol., Biotechnol., 4 (1-2), 65-76.
• Kurtzman C.P., Fell J.W., 1998. The yeast, a taxonomic study. Elsevier Science, BV, New York, 112.
• Libudzisz Z., Kowal K., Żakowska Z., 2008. Mikrobiologia techniczna tom 2. Wyd. Naukowe PWN, 59-61, 120-125.
• Mardarowicz L., 1997. Drożdże w żywieniu drobiu. Pol. Drobiar., 9, 14-16.
• Moser R.B., 2009. Biodiesel production, properties, and feedstocks. In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant, 45, 229-266.
• Parajo J.C., Santos V., Dominguez H., Vazquez M., 1995. NH4OH - based pretreatment for impro­ving the nutritional quality of single-cell protein (SCP). Appl. Bioch. Biotechnol., 55, 133­149.
• Petrov K., Petrova P., 2009. High production of 2,3-butanediol from glycerol by Klebsiella pneu­moniae G31. Apel. Microbiol. Biotechnol., 84, 659-665.
• Podkówka W., 2004. Biopaliwo. Gliceryna pasza z rzepaku. Wyd. Akademii Techniczno-Rolniczej w Bydgoszczy, 18, 173.
• Reimann A., Biebl H., 1996. Production of 1,3-propandiol by Clostridium butyricum DSM 5431 and product tolerant mutants in fedbatch culture feeding strategy for glycerol and ammonium. Biotechnol. Lett., 18, 827-832.
• Robinson R.K., Batt C.A., Patel P.D., 2000. Encyclop(a)edia of food microbiology. Academic Press. A Harcout Science and Technology Company, 352-359.
• Rosiak E., 2008. Wzrost produkcji biopaliw z olejów roślinnych. Przem. Spoż., 1, 14-15.
• Rymowicz W., Rywińska A., Żarkowska B., 2007. Biosynthesis of citric acid from crude glicerol by Yarrowia lipolytica in repeated-batch cultivations. J. Biotechnol., 131, 149-150.
• Rymowicz W., 2008. Biosynteza kwasu cytrynowego z glicerolu przez drożdże Yarrowia lipolytica immobilizowane w chitozanie i poliwinyloalkoholu. Acta Sci. Pol., Biotechnol., 7(3), 17-26.
• Rywińska A., 2008. Wykorzystanie glicerolu odpadowego do biosyntezy kwasu cytrynowego przez Yarrowia lipolytica Wratislavia AWG 7. Acta Sci. Pol., Biotechnol., 7(4), 13-22.
• Stasiak L., Błażejak St., 2009. Acetic acid bacteria - perspectives of application in biotechnology. Pol. J. Food Nutr. Sci., 59, 1, 17-23.
• Stasiak-Różańska L., Błażejak St., Ratz A., 2010. Investigation into the optimization of parameters of glycerol biotransformation to dihydroxyacetone with the use of immobilized cells of Glucon- acetobacter xylinus. Pol. J. Food Nutr. Sci., 60 (3).
• Stasińska B., 1999. Chemiczne metody izolacji białek z komórek drożdży spożywczych. Biotech­nol., 2, 120-129.
• Stryer L., Tymoczko L.J., Berg M.J., 2005. Biochemia. Wyd. Naukowe PWN, 485, 431.
• Tkać J., Navratil M., Strudik E., Gemeiner P., 2001. Monitoring of dihydroxyacetone production during oxydation of glycerol by immobilized Gluconobacter oxydans cells with an enzyme biosensor. Enzyme. Microbiol. Technol., 28, 383-388.
• Tuszyński T., Pasternakiewicz A., 2000. Bioaccumulation of metal ions by yeast cells of Saccharo- myces cerevisiae. Pol. J. Food Nutr. Sci., 9/50 (4), 31-39.
• Tys J., Piekarski W., Jackowska I., Kaczor A., Zając G., Starobrat P., 2003. Technologiczne i eko­nomiczne uwarunkowania produkcji biopaliw z rzepaku. Acta Agrophysica, 99, 70-72, 87.
• www.ebb-eu.org - European Biodiesel Board
• www.biofuels-platform.ch - Biofuels Platform