Wstępny dobór stężenia komponentów podłoża z sacharozą do biosyntezy cytrynianu oraz inwertazy przez Yarrowia lipolytica A-101-B56-5

• Autorzy: Zubrowski D. , Lazar Z. , Robak M.

Warianty tytułu

EN

Preliminary choise of components concentration of sacharose medium for biosynthesis of citrate and invertase by Yarrowia lipolytica A-101-B56-5

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono próbę doboru stężenia składników podłoża sacharozowego w celu otrzymania cytrynianu i inwertazy z wykorzystaniem szczepu Y. lipolytica A-101-B56-5. Skład podłóż zaprojektowano w programie Design Expert 8. Hodowle w poszczególnych podłożach przeprowadzono systemem stacjonarnym w aparacie Bioscreen C. Najlepszy plon biomasy (OD420-580nm = 1,9) uzyskano w podłożu z dużą ilością ekstraktudrożdżowego, najwyższą aktywność inwertazy zewnątrzkomórkowej (63,9 U/l) w podłożu o najwyższym stężeniu sacharozy, natomiast najwyższe stężenie cytrynianu (0,288 g/l) w podłożu o niskim stężeniu zarówno chlorku amonu, jak i ekstraktu drożdżowego (najwyższy stosunek węgla do azotu – C:N). Wykonane badania nie pozwoliły na wybór wspólnego podłoża do jednoczesnej biosyntezy wszystkich produktów, jednakże wskazały optymalne składy podłóż, które mogą być zastosowane w procesie biosyntezy wyżej wymienionych związków w hodowlach bioreaktorowych z wykorzystaniem szczepu Y. lipolytica A-101-B56-5 i sacharozy jako taniego substratu.

EN

Influence of media components concentration was carried out for the evaluation of biosynthesis of citrate and invertase by Y. lipolytica strain A-101-B56-5 from sucrose as a cheap substrate. The concentration of components was designed in the Design Expert 8 software. All experiments were performer as batch cultures using microtiter plates in Bioscreen C apparatus. Amoung 37 media of different composition (1) the highest amount of biomass (OD420-580 nm = 1.9) was obtained in the medium with high amount of yeast extract, (2) the highest extracellular invertase activity (63.9 U/l) in the medium with the highest sucrose concentration, (3) the highest concentration of citrate (0.288 g/l) in medium where low concentration of both ammonium chloride and yeast extract were used (the high­est carbon to nitrogen ratio - C/N). No common medium was selected for simultaneous biosynthesis of all analyzed products. However, the optimum compositions of media for separate processes were obtained and may be used during biosynthesis of the compounds of interest in the bioreactor cultures using Y. lipolytica A-101-B56-5 strain and sucrose as a cheap substrate.

Słowa kluczowe

PL

drozdze; Yarrowia lipolytica; inwertaza; kwas cytrynowy; wzrost mikroorganizmow; podloza hodowlane; biosynteza

EN

yeast; Yarrowia lipolytica; invertase; citric acid; microorganism growth; culture medium; biosynthesis

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.31-40,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Zubrowski D.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41,51-630 Wrocław

autor

Lazar Z.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41,51-630 Wrocław

autor

Robak M.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41,51-630 Wrocław

Bibliografia

• Bankar A.V., Kumar A.R., Zinjarde S.S., 2009. Enviromental and industrial applications of Yar- rowia lipolytica. Appl. Microbiol. Biotechnol., 84: 847-865.
• De Pourcq K., Tiels P., Van Hecke A., Geysens S., Vervecken W., Callewaert N., 2012. Engineer­ing Yarrowia lipolytica to produce glycoproteins homogeneously modified with the universal Man3GlcNAc2 N-Glycan core. PLoS ONE 7(6), e39976.
• Förster A., Aurich A., Mauersberger S., Barth G., 2007. Citric acid production from sucrose us­ing a recombinant strain of the yeast Yarrowia lipolytica. Appl. Microbiol. Biotechnol. 75 (6), 1409-1417 (doi:10.1007/s00253-007-0958-0).
• Gasmi N., Fudalej F., Kallel H., Nicaud J.M., 2011. A molecular approach to optimize hIFN a2b expression and secretion in Yarrowia lipolytica. Appl. Microbiol. Biotechnol., 89 (1), 109-119 (doi:10.1007/s00253-010-2803-0).
• Groenewald M., Boekhout T., Neuveglise C., Gaillardin C., van Dijck W.W., Wyss M., 2013. Yar­rowia lipolytica: safety assessment of an oleaginous yeast with a great industrial potential. Crit. Rev. Microbiol. Early Online, 1-20 (doi: 10.3109/1040841X.2013.770386).
• http://pl.wikipedia.org/wiki/Melasa
• http://www.importgenius.com/shipments/baolinbao-biology.html
• http://www. skotansa.pl
• Kautola H., Rymowicz W., Linko Y. Y., Linko P., 1992. The utilisation of beet molasses in citric acid production with yeast. Sci. Aliments 12(3), 383-392.
• Lazar Z., Rossignol T., Verbeke J., Crutz-Le Coq A.M., Nicaud J.M., Robak M., 2013. Optimized invertase expression and secretion cassette for improving Yarrowia lipolytica growth on sucrose for industrial applications. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. (doi: 10.1007/s10295-013-1323-1).
• Lazar Z., Walczak E., Robak M., 2011. Simultaneous production of citric acid and invertase by Yar­rowia lipolytica SUC + transformants. Biores. Technol., 102 (13), 6982-6989.
• Möeller L., Zehnsdorf A., Aurich A., Barth G., Bley T., Strehlitz B., 2013. Citric acid production from sucrose by recombinant Yarrowia lipolytica using semicontinuous fermentation. Eng. Life Sci., 13, 163-171.
• Möeller L., Zehnsdorf A., Aurich A., Bley T., Strehlitz B., 2012. Substrate utilization by recombi­nant Yarrowia lipolytica growing on sucrose. Appl. Microbiol. Biotechnol., 93 (4), 1695-1702 (doi:10.1007/s00253-011-3681-9).
• Mussatto S.I., Aguilar C.N., Rodrigues L.R., Teixeira J.A., 2009. Fructooligosaccharides and b- fructofuranosidase production by Aspergillus japonicus immobilized on lignocellulosic materi­als. J. Mol. Catal. B-Enzym., 59, 76-81.
• Nicaud J.M, 2012. Yarrowia lipolytica. Yeast. 29(10), 409-418 (doi:10.1002/yea.2921).
• Nicaud J.M., Fabre E., Gaillardin C., 1989. Expression of invertase activity in Yarrowia lipolytica and its use as a selective marker. Curr. Genet., 16 (4), 253-260.
• Patil M., Bhamre R., Patil U., 2012. Invertase production from Aspergillus ssp M1 isolated from honeycomb. Intern. J. Appl. Biores., 4, 1-5.
• Papanikolaou S., Chatzifragkou A., Fakas S., Galiotou-Panayotou M., Komaitis M., Nicaud J.M., Aggelis G., 2009. Biosynthesis of lipids and organic acids by Yarrowia lipolytica strains cultivat­ed on glucose. Eur. J. Lip. Sci. Technol., 111(12), 1221-1232 (doi:10.1002/ejlt.200900055).
• Robak M., 2007. Yarrowia lipolytica specific growth rate on acetate medium supplemented with glucose, glycerol or ethanol. Acta Sci. Pol. Biotechnol. Biotechnologia, 6(1), 23-31.
• Rymowicz W., Rywinska A., Marcinkiewicz M., 2009. High-yield production of erythritol from raw glycerol in fed-batch cultures of Yarrowia lipolytica. Biotechnol. Lett., 31(3), 377-380 (doi:10.1007/s10529-008-9884-1).
• Rywinska A., Rymowicz W., Żarowska B., Skrzypinski A., 2010. Comparison of citric acid produc­tion from glycerol and glucose by different strains of Yarrowia lipolytica. World J. Microbiol. Biotechnol. 26(7), 1217-1224 (doi:10.1007/s11274-009-0291-0).
• Śnieżewski L., Walczak E., Lazar Z., Robak M., 2012. Low Peptone Dose as Inductor of Alkaline Protease Promoter Used for Invertase Gene Expression in Yarrowia lipolytica. J. Life Sci., 6, 1100-1108.
• Thevenieau F., Gaillardin C., Nicaud J.M., 2009. Applications of the non-convential yeast Yarrowia lipolytica. In Yeast Biotechnology: Diversity and Applications, Satyanarayana T., Kunze G. (eds). Springer, Netherlands, 589-613.
• Tomaszewska L., Rywińska A., Gładkowski W., 2012. Production of erythritol and mannitol by Yarrowia lipolytica yeast in media containing glycerol. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 39(9), 1333-1343 (doi:10.1007/s10295-012-1145-6).
• Ul-Haq I., Ali S., 2005. Invertase production from a hyperproducing Saccharomyces cerevisiae strain isolated from dates. Pak. J. Bot., 37, 749-759.
• Ul-Haq I., Ali S., 2007. Kinetics of invertase production by Saccharomyces cerevisiae in batch culture. Pak. J. Bot., 39, 907-912.
• Walczak E., Robak M., 2009. Growth on sucrose of Yarrowia lipolytica yeasts clones with invertase gene from Saccharomyces cerevisiae. Acta Sci. Pol. Biotechnol. Biotechnologia, 8(4), 25-36.
• Walczak E., Robak M., Mauersberger S., 2007. Gene disruption, transformants selection and physi­ologic properties of Yarrowia lipolytica A101 clones. 8th International Symposium on Bioca- talysis and Biotransformations - BIOTRANS 2007. 08-13.07.2007b, Oviedo, Hiszpania.
• Wojtatowicz M., Rymowicz W., Robak M., Zarowska B., Nicaud J.M., 1997. Kinetics of cell growth and citric acid production by Yarrowia lipolytica Suc+ transformants in sucrose media. Pol. J. Food Nutr. Sci., 6(4), 49-54.
• Żarowska B., Wojtatowicz M., Połomska X., Juszczyk P., Chrzanowska J., 2004. Factors affecting killer activity of some yeast species occuring in Rokpol cheese. Folia Microbiol., 49, 713­717.
• Żogała B., Mendecki M.J., Zuberek W.M., Robak M., 2012. Application of self potential method in the area contaminated with oil derivatives. Acta Geodyn. Geomater, 9, 179-189.