Predykcja wynikow jednoczesnej produkcji inulinazy i inwertazy przez szczepy Aspergillus niger i Kluyveromyces marxianus przy zastosowaniu techniki sieci neuronowych

• Autorzy: Solowiej B , Pielecki J. , Szwajgier D.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była próba zastosowania techniki sieci neuronowych o konstrukcji wielowarstwowej w predykcji wyników i optymalizacji warunków jednoczesnej produkcji inulinazy i inwertazy przez grzyb nitkowaty Aspergillus niger i drożdże Kluyveromyces marxianus w warunkach wgłębnych hodowli wstrząsanych. Wejścia sieci reprezentowały ilości poszczególnych składników podłoża hodowlanego (NH4NO3, (NH4)2HPO4, KH2PO4, MgSO4 7H2O, FeSO4 2H2O, ekstrakt drożdżowy, inulina), temperatura procesu biosyntezy enzymów, rodzaj mikroorganizmu i czas trwania hodowli, a wyjścia - aktywności inulinazy i inwertazy. Do oceny osiągalności zadawanych wartości wyjściowych zastosowano sieć odwróconą. W doświadczeniach z użyciem szczepu Aspergillus niger i Kluyveromyces marxianus największy wpływ na końcowy efekt produkcji obydwu enzymów wywierała zawartość siarczanu magnezu obok źródła węgla. Kolejnym ważnym składnikiem podłoża był azotan amonu i fosforan dwuamonowy. Najmniej istotny wpływ na produkcję obydwu enzymów wywierała zawartość siarczanu żelaza i jednozasadowego fosforanu potasu.

EN

The objective of this paper was to present how a neural networks technique could be applied to predict the outcomes of a simultaneous production of the inulinase and invertase by Aspergillus niger and Kluyveromyces marxianus, as well as to optimize the conditions of he said production using a batch shaken culture. The inputs of the network represented the quantities of individual components of the medium (NH4NO3, (NH4)2HPO4, KH2PO4, MgSO4-7H2O, yeast extract, inulin), the type of a microorganism, and the cultivation time, the temperature of enzymes biosynthesis, whereas the outputs represented: the activity of inulinase and the invertase. In experiments with Aspergillus niger and Kluyveromyces marxianus, the content of MgSO4-7H2O and inulin showed the highest effect on the final production result of the two enzymes. The NH4NO3 and the (NH4)2HPO4 were the second important components of the medium. The content of FeSO4-2H2O and KH2PO4 had the lowest significant effect on the production of inulinase and invertase.

Słowa kluczowe

PL

hodowla mikroorganizmow; podloza hodowlane; inwertaza; inulinaza; sieci neuronowe sztuczne; enzymy; Guzowy Piec k.Olsztyna konferencja; konferencje; Kluyveromyces marxianus; biotechnologia; Aspergillus niger

EN

microorganism culture; culture bed; invertase; inulinase; artificial neural network; enzyme; Guzowy Piec near Olsztyn conference; conference; Kluyveromyces marxianus; biotechnology; Aspergillus niger

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość. Suplement
• Rocznik: 2003
• Tom: 10
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.147-158,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Solowiej B

• Akademia Rolnicza, ul.Skromna 8, 20-704 Lublin

autor

Pielecki J.

autor

Szwajgier D.

Bibliografia

• [1] Fu L.: Neural networks in computer intelligence. McGraw-Hill, New York 1995.
• [2] Hudson P., Postma E.: Choosing and using a neural net. In: Braspenning, P.J. et al. (Eds.), Artificial Neural Networks, An Introduction to ANN Theory and Practice. Lecture Notes in Computer Science, S pringe r, N Y 1995.
• [3] Miller G.L.: Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugars. Anal. Chem., 1959,31,426-428.
• [4] Nair S.R., Panda T.: Statistical optimization of medium components for improved synthesis of pectinase by aspergillus niger. Bioproc. Eng., 1997, 16, 169-173.
• [5] Najjar Y., Basheer I., Hajmeer, M.: Computational neural networks for predictive microbiology. I. Methodology. Int. J. Food Microbiol., 1997, 34, 27-49.
• [6] Nguyen D., Widrow B.: Improving the learning speed of two-layer neural networks by choosing initial values of the adaptive weights. In: Proceedings of an IEEE International Joint Conference on Neural Networks, San Diego, CA, 1990.
• [7] Poorna V., Kulkami P. R.: Full factorial design to study fermentative production of inulinase using inulin from Kuth (Saussuerea Lappa) root powder by A. niger van Teighem UV11 mutant. Bioresource Technology, 1995, 54, 117-121.
• [8] Shene C., Andrews B., Asenjo J. A.: Optimization of Bacillus subiilis fed-batch fermentation for the maximization of the synthesis of a recombinant β-l,4-endoglucanase. Computer Applications in Biotechnology, 1998, 7, 219-223.
• [9] Vandame E.J., Derycke D.G.: Microbial inulinases: fermentation process, properties and applications. Adv. Appl. Microbiol., 1983, 29, 139-176.
• [10] Yu-Dong Cai, Kuo-Chen Chou.: Using neural network for prediction of subcellular location of prokaryotic and eukaryotic proteins. Molec. Cell Biol. Res. Communic., 2000, 4, 172-173.