Wpływ warunków hodowli drożdży Yarrowia lipolytica na wydajność syntezy erytrytolu z glicerolu

• Autorzy: Marcinkiewicz M. , Juszczyk P. , Rywinska A. , Rymowicz W.

Warianty tytułu

EN

The effect of culture conditions on erythritol synthesis yield by Yarrowia lipolytica from glycerol

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W hodowlach okresowych zbadano wpływ obrotów mieszadła w zakresie 400-1200 rpm na produkcję erytrytolu z glicerolu przez mutanta octanowego Y. lipolytica Wratislavia K1. W badaniach wykorzystano glicerol odpadowy pochodzący z produkcji biodiesla. Wydajność procesu produkcji erytrytolu była na zbliżonym poziomie i wahała się od 0,46 (przy 1200 rpm) do 0,53 g/g (przy 800 rpm). Wyższą szybkość właściwą produkcji erytrytolu obserwowano przy szybkości obrotowej mieszadła w zakresie od 800 do 1200 rpm. W tych warunkach stopień nasycenia podłoża tlenem (pO₂) w fazie produkcji erytrytolu wynosił około 60%. W hodowli prowadzonej przy 800 rpm uzyskano najwyższe stężenie erytrytolu, 80 g/L, podobnie jak najwyższą objętościową i właściwą szybkość produkcji erytrytolu, odpowiednio 1,01 g/L/h i 0,068 g/g/h.

EN

The aim of the present study was to determine agitation rate for synthesis of erythritol from glycerol by acetate negative mutant Wratislavia K1 of Y. lipolytica strain. The effects of agitation rates from 400 to 1200 rpm on erythritol production from crude glycerol derived from biodiesel production in batch culture were studied. The yield of erythritol production was similar and ranged from 0.46 to 0.53 g/g. Higher value of volumetric and specific erythritol production rate were achieved at agitation rate in the range of 800 – 1200 rpm. In these conditions, dissolved oxygen concentration in erythritol production phase was maintained at the level about 60%. The highest erythritol concentration (80.0 g/L) was obtained at 800 rpm and in this culture the volumetric erythritol and specific erythritol production rate were also the highest, 1.01 g/L/h and 0.068 g/g/h, respectively.

Słowa kluczowe

PL

erytrytol; biosynteza; drozdze; Yarrowia lipolytica; hodowla drozdzy; warunki hodowli; wydajnosc; glicerol; predkosc obrotowa mieszadla

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2012
• Numer: 3(6)
• Opis fizyczny: s.90-98,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Marcinkiewicz M.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Juszczyk P.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Rywinska A.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Rymowicz W.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• Aoki M.A.Y., Pastore G.M., Park Y.K., Microbial transformation of sucrose and glucose to erythritol, Biotechnology Letters 1993, 14, s. 38.
• Clarke J., Bulk sweeteners-multiple choice and the multi-sweetener concept, Food Technology Europe 1995, 5, s. 185.
• Goossens J., Gonze M., Nutritional properties and applications of erythritol: a unique combination? [w:] Advances in Sweeteners, ed. T.H. Grenby, Blackie A&P, Glasgow 1996.
• Hattori K., Suzuki T., Production of erythritol by n-alkane grown yeasts, Agricultural and Biological Chemistry 1974, 38, s. 581-586.
• Jeya M., K.M. Lee, Tiwari M.K., Kim J.S., Gunasekaran P., Kim S.Y., I.W. Kim I.W., Lee J.K, Isolation of a novel high erythritol-producing Pseudozyma tsukubaensis and scale-up of erythritol fermentation to industrial level, Applied Microbiology And Biotechnology 2009, 83(2), s. 225.
• Lin S.-J., Wen C.-Y., Wang P.-M., Huang J.-C., Wei C.-L., Chang J.-W., Chu W.-S., High-level production of erythritol by mutants of osmophilic Moniliella sp., Process Biochemistry 2010, 45(6), s. 973.
• Onishi H., Studies on osmophilic yeasts. Part XII. Polyalcohol production by various genera and species of yeasts, Bulletin of the Agricultural Chemical Society of Japan 1960, 24(2), s. 131.
• Park Y.C., Lee D.Y., Lee D.H., Kim H.J., Ryu Y.W., Seo J.H., Proteomics and physiology of erythritol-producing strains, Journal of Chromatography. B, Analytical technologies in the biomedical and life sciences 2005, 815, s. 251.
• Pat USA 5962287 (1997).
• Pat. DEU 734025 (1943).
• PAT. EUROP. 0 136 802 A2 (1985).
• Pat. JPN 026323 (1997).
• Pat. USA 0034795 A1 (2002).
• Pat. USA 2571967 (1951).
• Pat. USA 2783283 (1957).
• Pat. USA 5756865 (1998).
• Pfeifer V.F., Sohns V.E., Conway H.F., Lancaster E.B., Dabic S., Griffin E.L., Two-stage process for dialdehyde starch using electrolytic regeneration of periodic acid, Industrial and Engineering Chemistry 1960, 52(3), s. 201.
• Rymowicz W., Rywińska A., Gładkowski W., Simultaneous production of citric acid and erythritol from crude glycerol by Yarrowia lipolytica Wratislavia K1, Chemical Papers 2008, 62, s. 239.
• Rymowicz W., Rywińska A., Marcinkiewicz M., High-yield production of erythritol from raw glycerol in fed-batch cultures of Yarrowia lipolytica, Biotechnology Letters 2009, 31, s. 377.
• Rywińska A., Skrzypiński A., Juszczyk P., Boruczkowski T., Rymowicz W., Charakterystyka procesu biosyntezy kwasu cytrynowego i polioli z glicerolu i glukozy przez drożdże Yarrowia lipolytica, Acta Scientiarum Polonorum Biotechnologia 2008, 7(1), s. 27-38.
• Savergave L.S., Gadre R.V., Vaidya B.K., Narayanan K., Strain improvement and statistical media optimization for enhanced erythritol production with minimal by-products from Candida magnoliae mutant R23, Biochemical Engineering Journal 2011, 55, s. 92.
• Sawada K., Taki A., Yamakawa T., Seki M., Key role for transketolase activity in erythritol production by Trichosporonoides megachiliensis SN-G42, Journal of Bioscience and Bioengineering 2009, 108, s. 385.
• WHO Setting ADI. In Principles for the Safety Assessment of Food Additives and Contaminants in Foods, 1987.
• www.jungbunzlauer.com
• Yang S.W., Park J.B., Han N.S., Ryu Y.W., Seo J.H., Production of erythritol from glucose by an osmophilic mutant of Candida magnolia, Biotechnology Letters 1999, 21(10), s. 887-890.
• Yu J.H., Lee D.H., Oh Y.J., Han K.C., Ryu Y.W., Seo J.H., Selective utilisation fructose to glucose by Candida magnoliae, an erythritol producer, Applied Biochemistry and Biotechnology 2006, 131, s. 129-132.