Selekcja nowo wyizolowanych szczepów Rhizopus oryzae do wydajnej produkcji kwasu L(+) mlekowego

• Autorzy: Palys M. , Targonski Z. , Komon-Janczara E. , Glibowska A.

Warianty tytułu

EN

Selecting newly isolated Rhizopus oryzae strains for efficient production of L(+) lactic acid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena zdolności nowo wyizolowanych szczepów z rodzaju Rhizopus do produkcji kwasu mlekowego. W przypadku 20 izolatów, spośród 40 przebadanych, w filtratach pohodowlanych stwierdzono znaczące stężenia kwasu mlekowego. Były to szczepy zaliczone do gatunku Rhizopus oryzae, podczas gdy pozostałe szczepy, w tym należące do gatunku Rhizopus stolonifer, tych uzdolnień nie przejawiały. Stężenia kwasu mlekowego w filtratach były zróżnicowane w zależności od użytego szczepu grzyba oraz rodzaju źródła węgla. Najwyższe stężenie kwasu mlekowego – 74,06 g/l oznaczono w filtracie pohodowlanym szczepu Rhizopus oryzae R-42, w podłożu zawierającym 100 g/l glukozy. Największą wydajność kwasu mlekowego wynoszącą 89,4 % oraz produktywność – blisko 0,5 g/l/h uzyskano również po hodowli szczepu R. oryzae R-42 na podłożu zawierającym 50 g/l glukozy. Nieznacznie niższe wartości stwierdzono, gdy jako źródło węgla użyto mannozy lub fruktozy. Zdecydowanie niższe wartości otrzymano natomiast, gdy źródłem węgla była ksyloza lub skrobia. Spośród badanych szczepów tylko 6 było zdolnych do wzrostu i produkcji kwasu mlekowego w podłożu z sacharozą, Najlepszy szczep R. oryzae R83 charakteryzował się dużą wydajnością produkcji kwasu mlekowego wynoszącą blisko 90 % na podłożu z dodatkiem 50 g/l sacharozy. Wszystkie badane szczepy wytwarzały kwas L(+) mlekowy.

EN

The objective of the research study was to assess the ability of newly isolated Rhizopus oryzae strains to produce L (+) lactic acid. 40 isolates were tested and a significant lactic acid concentration was found in the post-culture filtrates of 20 isolates. Those strains were assigned to the Rhizopus oryzae species, whereas the rest of the strains, including species belonging to the Rhizopus stolonifer species, did not show these abilities. The lactic acid concentration levels in the filtrates varied depending on the used strain of the fungus and the type of carbon source. The highest lactic acid concentration, 74.06 g/L, was determined in a post-culture filtrate of R-42 Rhizopus oryzae strain, in a medium containing 100 g/L of glucose. The highest yield of lactic acid, 89.4 %, and a productivity close to 0.5 g/Lxh were also obtained after cultivation of R-42 R. oryzae strain in a medium containing 50 g/L of glucose. Slightly lower values were reported when mannose or fructose were used as a carbon source. Yet, significantly lower values were obtained when the carbon source was a xylose or a starch. Of all the strains tested only 5 were able to grow and produce lactic acid in a medium with sucrose. The best R-83 R. oryzae strain was characterized by a high yield production of lactic acid amounting to nearly 90 % in a medium supplemented with 50 g/L of sucrose. All the tested strains produced L(+) lactic acid.

Słowa kluczowe

PL

Rhizopus oryzae; kwas mlekowy; fermentacja; sacharydy; grzyby; zrodla wegla; szczepy grzybow

EN

Rhizopus oryzae; lactic acid; fermentation; saccharide; fungi; carbon source; fungal strain

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość
• Rocznik: 2017
• Tom: 24
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.48-58,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Palys M.

• Centralne Laboratorium Agroekologiczne, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.B.Dobrzańskiego 3, 20-262 Lublin

autor

Targonski Z.

• Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

autor

Komon-Janczara E.

• Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

autor

Glibowska A.

• Katedra Biotechnologii, Żywienia Człowieka i Towaroznawstwa Żywności, Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

Bibliografia

• [1] Bulut S., Elibol M., Ozer D.: Effect of different carbon sources on L(+) lactic acid production by Rhizopus oryzae. Biochem. Bioeng. J., 2004, 21, 33-37.
• [2] Ghaffar T., Irshad M., Anwar Z., Aqil T., Zulfiqar Z., Rig A., Kamran M., Ehsan N.: Recent trends in lactic acid biotechnology: A brief review on production to purification. J. Radiat. Res. Appl. Sci., 2014, 7, 222-229.
• [3] Guo Y., Yan Q., Jiang Zh., Teng Ch., Wang X.: Efficient production of lactic acid from sucrose and corncob hydrolizates by a newly Rhizopus oryzae GY18. J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2010, 37, 1137-1143.
• [4] John R.P., Anisha G.S., Nampoothiri K.M., Pandey A.: Direct lactic acid fermentation: Focus on simultaneous saccharification and lactic acid production. Biotechnol. Adv., 2009, 27, 145-152.
• [5] Meussen B.J., de Graaff L.H., Sanders J.P.M., Weusthuis R.A.: Metabolic engineering of Rhizopus oryzae for production of platform chemicals. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2012, 94, 875-886.
• [6] Oda Y., Saito K., Yamauchi H., Mori M.: Lactic acid fermentation of potato pulp by the fungus Rhizopus oryzae. Current Microbiol., 2002, 45, 1-4.
• [7] Pałys M., Targoński Z.: Produkcja kwasu mlekowego przez grzyby z rodzaju Rhizopus. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2013, 4 (89), 21-36.
• [8] Soccol C.R., Stonoga V.I., Raimbault M.: Production of L-lactic acid by Rhizopus species. World J. Microbiol. Biotechnol., 1994, 10, 433-435.
• [9] Thitipraset S., Songserm P., Boonkong W., Sooksai S., Kodama K., Thongchul N.: Manipulating pyruvate decarboxylase by addition of enzyme regulations during fermentation of Rhizopus oryzae to enhance lactic acid production. Appl. Biochem. Biotechnol., 2014, 174, 1795-1809.
• [10] Vially G., Marchal R., Guilbert N.: L(+) Lactate production from carbohydrates and lignocellulosic materials by Rhizopus oryzae UMIP 4.77. World J. Microbiol. Biotechnol., 2010, 26, 607-614.
• [11] Watanabe T., Oda Y.: Comparison of sucrose-hydrolyzing enzyme produced by Rhizopus oryzae and Amylomyces rouxii. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2008, 72 (12), 3167-3173.
• [12] Zhan Z.Y., Jin B., Kelly J.M.: Production of lactic acid and byproducts from waste potato starch by Rhizopus arrhizus: Role of nitrogen sources. World J. Microbiol. Biotechnol., 2007, 23, 229-236.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2017/110/172