Evaluation of the effect of carbamylphosphate synthetase and urease activities in selected strains of wine yeast on the production of ethyl carbamate

• Autorzy: Balcerek M. , Szopa J.S.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study was aimed at evaluating the enzymatic capacity of selected strains of wine yeast S. cerevisiae for the production of carbamylphosphate synthetase (EC 6.3.4.16) and urease (EC 3.5.1.5) as well as their effect on the production of ethyl carbamate in plum mashes. The experimental material were strains of wine yeast: Syrena, Tokay, Burgund, Bordeaux, Steinberg, originating from the Pure Cultures Collection of the Institute of Fermentation Technology and Microbiology, Technical University of Łódź, and Saccharomyces bayanus yeast by Prochimica Varese SRL company (Italy). Distillery fruit mashes were prepared from plums var. Węgierka łowicka. Under conditions of alcoholic fermentation, the highest activities of NH4+-dependent carbamylphosphate synthetase (45.43 x 10-3 U/mg protein) and urease (0.57 U/mg protein) were observed for the strain Steinberg. Irrespective of the activity (3.2–92.95 U/mg protein) of carbamylphosphate synthetase in the yeast strains examined, the concentration of ethyl carbamate in after-fermentation liquids was at a similar level (<0.01 mg/L). Under conditions of a limited access of oxygen, the maximum activity of urease in S. bayanus yeasts (1.66 U/mg protein), was observed at the stage of preliminary fermentation (yeasts in the stationary phase of growth). Culture media of the Steinberg strain were found to demonstrate a relatively high degree of urea reduction under anaerobic conditions – 19% and a trace concentration of urethane (<0.01 mg/L). A low urolytic activity (0.192 U/mg protein) of yeasts of the Tokay strain was reflected in a relatively high concentration of urethane (0.210 mg/L of 40% spirit) in plum spirit obtained with their participation. Fermentation of plum mash with S. bayanus yeast applied at a dose of 0.5 g d.m./kg, resulted in a decrease in the concentration of ethyl carbamate by 44% (0.07 mg/L of 40% spirit), as compared to the dose of 0.1-0.3 g d.m./kg.

PL

Celem pracy była ocena uzdolnień enzymatycznych wybranych ras drożdży winiarskich S. cerevisiae do tworzenia syntetazy karbamylofosforanu (EC 6.3.4.16 ) i ureazy (EC 3.5.1.5) oraz ich wpływu na powstawanie karbaminianu etylu w zacierach śliwkowych. Materiał do badań stanowiły szczepy drożdży winiarskich: Syrena, Tokay, Burgund, Bordeaux, Steinberg, pochodzące z Kolekcji Czystych Kultur Instytutu Technologii Fermentacji i Mikrobiologii PŁ oraz drożdże Saccharomyces bayanus firmy Prochimica Varese SRL (Włochy). Do sporządzenia gorzelniczych zacierów owocowych wykorzystywano śliwki odmiany Węgierka łowicka. W toku przeprowadzonych eksperymentów wykazano, że najwyższą aktywnością syntetazy karbamylofosforanu NH4 +- zależnej (45.43 × 10-3 U/mg białka) i ureazy (0.57 U/mg białka), w warunkach fermentacji alkoholowej, odznaczał się szczep Steinberg. Niezależnie od aktywności (3.2–92.95 U/mg białka) syntetaz karbamylofosforanu w badanych szczepach drożdży, stężenie karbaminianu etylu w cieczach pofermentacyjnych było na zbliżonym poziomie (<0.01 mg/L). W warunkach ograniczonego dostępu tlenu, maksymalna aktywność ureazy w drożdżach S. bayanus (1.66 U/mg białka), przypadała na etap zafermentowania (drożdże w fazie stacjonarnej). W podłożach, w których hodowano szczep Steinberg, odnotowano stosunkowo wysoki stopień redukcji mocznika w warunkach beztlenowych – 19% oraz śladowe stężenie uretanu (<0.01 mg/L). Niska aktywność ureolityczna (0.192 U/mg białka) drożdży rasy Tokay, znalazła odzwierciedlenie w relatywnie dużym stężeniu uretanu (0.210 mg/L spirytusu 40%) w spirytusie śliwkowym, otrzymanym z ich udziałem. Fermentacja zacieru śliwkowego drożdżami S. bayanus, w ilości 0.5 g s. s. /kg, wpłynęła na obniżenie zawartości karbaminianu etylu o 44% (0.07 mg/L spirytusu 40%) w stosunku do dawki 0.1–0.3 g s. s./kg.

Słowa kluczowe

EN

yeast; carbamylphosphate synthetase; production; ethyl carbamate; urease activity; wine yeast; Saccharomyces cerevisiae; urease

• Wydawca: -
• Czasopismo: Polish Journal of Food and Nutrition Sciences
• Rocznik: 2006
• Tom: 15/56
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.445-452,fig.,ref.

Twórcy

autor

Balcerek M.

• Technical University of Lodz, Wolczanska 171,173, 92-924 Lodz, Poland

autor

Szopa J.S.