Makuch słonecznikowy jako substrat do równoczesnej syntezy kwasu szczawiowego oraz enzymów celulolitycznych i ksylanolitycznych przez Aspergillus niger

• Autorzy: Gasiorek E. , Walaszczyk E. , Podgorski W.

Warianty tytułu

EN

Sunflower seed meal as a substrate for the simultaneous biosynthesis of oxalic acid, cellulases and xylanases by Aspergillus niger strains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy była ocena możliwości stosowania makuchu słonecznikowego do syntezy kwasu szczawiowego oraz enzymów celulolitycznych i ksylanolitycznych przez grzyby strzępkowe Aspergillus niger w hodowlach w podłożu stałym. W badaniach zastosowano 5 szczepów A.niger: C12, S, X, W78B i W78C. Stwierdzono, że wszystkie wymienione szczepy dokonywały syntezy kwasu szczawiowego i, co bardzo korzystne, był to jedyny tworzący się kwas organiczny. Najwyższe zdolności kwasotwórcze wykazał szczep A. niger C-12, z udziałem którego uzyskano 98 g kwasu szczawiowego na kilogram suchej masy podłoża. Dodanie metanolu do podłoża nie zwiększało syntezy kwasu szczawiowego. Wszystkie szczepy wykazywały aktywność celulolityczną oraz ksylanolityczną, przy czym najlepszym producentem enzymów okazał się A. niger S, dla którego aktywność celulaz wyniosła 14,35 U g⁻¹ s.m., a aktywność ksylanaz 190 U g⁻¹ s.m.

EN

Five strains of Aspergillus niger: C12, S, X, W78B and W78C were examined for their ability to the simultaneous synthesis of oxalic acid and hydrolytic enzymes such as cellulases and xylanases under solid state fermentation system. Sunflower seed meal was used as substrate and the effect of methanol on oxalic acid concentration and hydrolytic enzymes activity was tested. The most effective producer of oxalic acid was A. niger C12. The highest concentration obtained with this strain was 98 g kg-1 s.s. The addition of methanol did not increase the amount of bioproduct. The highest synthesis of cellulases and xylanases was observed for A. niger S strain, 14 U g⁻¹ s.s. and 190 U g⁻¹ s.s., respectively.

Słowa kluczowe

PL

makuch slonecznikowy; kwas szczawiowy; synteza; enzymy celulolityczne; enzymy ksylanolityczne; hodowla na podlozu stalym; Aspergillus niger; aktywnosc enzymatyczna; olej slonecznikowy

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauki Inżynierskie i Technologie
• Rocznik: 2013
• Numer: 4(11)
• Opis fizyczny: s.39-49,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Gasiorek E.

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, Wrocław

autor

Walaszczyk E.

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, Wrocław

autor

Podgorski W.

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• Antoszkiewicz Z., Wartość odżywcza i zastosowanie makuchu słonecznikowego w żywieniu rosnących świń, Rozprawa doktorska, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn 2001.
• Bansal N., Tewari R., Soni R., Soni S.K., Production of cellulases from Aspergillus niger NS-2 in solid state fermentation on agricultural and kitchen waste residu, “Waste Management”, 32, 2012,s. 1341-1346.
• European Biomass Statistics, A Statistical Report on the Contribution of Biomass to the Energy System in the EU 27, European Biomass Association, 2007.
• Gąsiorek E., Badania nad biosyntezą kwasu cytrynowego metodą hodowli w podłożu stałym (solid state), Rozprawa doktorska, Akademia Rolnicza, 1999.
• Gąsiorek E., Fronia J., Firuta P., Podgórski W., Makuch rzepakowy jako substrat do biosyntezy kwasu szczawiowego metodą solid state, Acta Sci. Pol., Biotechnologia, 6(3), 2007, s. 27-32.
• Grewal H.S., Kalra K.I., Fungal production of citric acid, Biotechnol. Advances, 13, 1995, s. 209-234.
• Haq I.U., Ashraf H., Iqbal J., Qadeer M.A., Production of alpha amylase by Bacillus licheniformis using an economical medium, Bioresource Technol., 87(1), 2003, s. 57-61.
• Kang S.W., Park Y.S., Lee J.S., Hong S.I., Kim S.W., Production of cellulases and hemicellulases by Aspergillus niger KK2 from lignocellulosic biomass, Bioresour. Technol., 91, 2004, s. 153-156.
• Konarkowski A., Śruta słonecznikowa w żywieniu świń, „Trzoda Chlewna”, 7, 2007, s. 55-57.
• Kota K.P., Sridhar, P., Solid state cultivation of Streptomyces clavuligerus for cephamycin C production, Process Biochem., 34, 1999, s. 325-328.
• Kumar D., Jain V.K., Shanker G., Srivastava A., Citric acid production by solid state fermentation using sugarcane bagasse, Process Biochem., 38, 2003, s. 1731-1738.
• Pandey A., Selvakumar P., Soccol C.R., Nigam P., Solid state fermentation for the production of industrial enzymes, Current Sci., 7, 1999, s. 149-162.
• Raport kontrolny nr: 92/MAL/2006-1. Badanie pelletu słonecznikowego na zlecenie PW „Fokus”, Analizy wykonano w Laboratorium J S Hamilton Poland.
• Rashid U., Anwar F., Moser B., Ashraf S., Production of sunflower oil methyl esters by optimizes alkali-catalyzed methanolysis, “Biomass&Bioenergy”, 32, 2008, s. 1202-1205.
• Raβ M., Schein C., Matthaus B., Virgin sunflower oil,. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 110, 2008, s. 618-624.
• Roukas T., Citric and gluconic acid production from fig by Aspergillus niger using solid-state fermentation, J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 25, 2000, s. 298-304.
• Rymowicz W., Lenart D., Enhanced production of oxalic acid in Aspergillus niger by the addition of methanol, EJPAU, 7(2), 2004.
• Rywińska A., Witkowska D., Piegza M., Jarosz M., Salamon J., Biosynteza fitaz, fosfataz oraz celulaz i ksylanaz w hodowlach grzybów strzępkowych w podłożu stałym, Acta Sci., Biotechnologia, 6(2), 2007, s. 13-23.
• Sharma R., Sogi D.S., Saxena D.C., Dehulling performance and textural characteristics of unshelled and shelled sunflower (Helianthus annuus L.) seeds, J. of Food Engineering, 92, 2009, s. 1-7.
• Shashirekha M.N., Rajarathnam S., Bano Z., Enhancement of bioconversion efficiency and chemistry of the mushroom, Pleurotus sajor-caju (Berk and Br.) Sacc. produced on spent rice straw substrate, supplemented with oil seed cakes, Food Chem., 76, 2002, s. 27-31.
• Singhania R.R., Patel A.K., Soccol C.R., Pandey A., Recent advances in solid-state fermentation, Biochem. Eng. J, 44, 2009, s. 13-18.
• Sircar A., Sridhar P., Das P.K., Optimization of solid state medium for the production of clavulanic acid by Streptomyces clavuligerus, Process Biochem., 33, 1998, s. 283-289.
• Souza D.F., Souza C.G.M., Peralta R.M., Effect of easily metabolizable sugars in the production of xylanase by Aspergillus tamari in solid-state fermentation, Process Biochem., 36, 2001, s. 835-838.
• Souza D.F., Souza C.G.M., Peralta R.M., Effect of easily metabolizable sugars in the production of xylanase by Aspergillus tamari in solid-state fermentation, Process Biochem., 36, 2001, s. 835-838.
• Szczodrak J., Ilczuk Z., Wpływ alkoholu na syntezę kwasu cytrynowego przez pleśnie Aspergillus niger, Przem. Ferm. i Rol., 6, 1975, s. 20-21.
• Tokarzewska-Zadora J., Rogalski J., Szczodrak J., Enzymy rozkładające ksylan – charakterystyka i zastosowanie w biotechnologii, „Biotechnologia” 2(69), 2005, s. 163-182.
• Witkowska D., Rywińska A., Piegza M., Wytwarzanie fitaz, celulaz i ksylanaz przez wybrane szczepy grzybów strzępkowych, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość” 1(50), 2007, s. 150-160.
• Yorgun S., Senzos S., Kackar O.M., Flash pyrolysis of sunflower oil cake for production of liquid fuels, “Journal of Analytical and Applied Pyrolysis”, 60, 2001, s. 1-12.
• Żbikowska A., Szerszunowicz I., Wybrane zagadnienia z enzymologii: przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych, Wyd. ART, Olsztyn 1998.