Production of cellulases during citric acid biosynthesis by solid-state fermentation

• Autorzy: Gasiorek E. , Lesniak W.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The studies on optimisation of citric acid biosynthesis by solid-state fermentation of sugar-beet pulp as the major material have shown that not only mono- and disaccharides initially present in the material but also the products of cellulose and hemicellulose hydrolyses were the carbon sources. Therefore, in parallel with optimisation of citric acid production, the studies were undertaken on the activity of ccllulases and dynamics of their synthesis by Aspergillus niger, the strain used in the process. The fermentations were carried out by non-mixed system using 1 L beakers and by mixed system using 4.5 L rotating drum bioreactor. The activity of CMC-ase and xylanases for the non-mixed system increased to about 22.0 IU/g and that of FP-ase stayed on the level of about 4 IU/g dry matter, whereas for the mixed system the CMC-ase activity increased to about 35 IU/g dry matter on day five and that of FP-ase stayed on a similar level of about 5 IU/g dry matter. The content of reducing compounds increased by almost four times (to 390 g/kg dry matter) on the second day of fermentation and decreased to about 140 g/kg dry matter on the fifth day of fermentation. Glucose was utilised most rapidly among monosaccharides, being followed by arabinose and in part by mannose.

PL

W badaniach nad optymalizacją procesu biosyntezy kwasu cytrynowego metodą solid state z użyciem wysłodków buraczanych jako podstawowego surowca stwierdzono, że źródłem węgla są tu nie tylko cukry proste i dwucukry obecne w surowcu na początku hodowli lecz również produkty hydrolizy celulozy i hemicelulozy. Z tego względu, równocześnie z optymalizacją tworzenia kwasu cytrynowego podjęto badania nad aktywnością i dynamiką tworzenia enzymów celulolitycznych przez stosowany w tym procesie szczep Aspergilus niger S. Hodowle prowadzono metodą statyczną w zlewkach o pojemności 1 L oraz metodą dynamiczną w obrotowym bioreaktorze bębnowym o pojemności 4,5 L. W hodowli statycznej aktywność CM-celulazy oraz enzymów ksylanolitycznych rosła w trakcie hodowli do poziomu około 22,0 IU/g s.s. a aktywność FP-azy utrzymywała się na poziomie około 4 IU/g s.s. (rys. 1). Natomiast w hodowli dynamicznej aktywność CM-celulazy wzrosła do poziomu około 35 IU/g s.s. w piątej dobie hodowli a aktywność FP-azy utrzymywała się na zbliżonym poziomie około 5 IU/g s.s.(rys. 3, 4, tab. 2). Zawartość związków redukujących wzrosła w drugiej dobie hodowli prawie czterokrotnie (do 390 g/kg s.s.) i obniżyła się do około 140 g/kg s.s. w piątej dobie fermentacji. Wśród cukrów prostych najszybciej zużywana była glukoza a następnie arabinoza i częściowo mannoza (tab. 1, 3, rys. 2, 5).

Słowa kluczowe

EN

production; protease; citric acid; cellulase; biosynthesis; fungal enzymatic preparation; amylase; Aspergillus niger; solid state fermentation; sugar-beet pulp

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2002
• Tom: 11/52
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.31-37,fig.

Twórcy

autor

Gasiorek E.

• University of Economics, Komandorska 118-120, 53-345 Wroclaw, Poland

autor

Lesniak W.