Drożdże Yarrowia lipolytica w biodegradacji substancji tłuszczowych zaolejonej ziemi bielącej

• Autorzy: Krzysko-Lupicka T. , Robak M.

Warianty tytułu

EN

Ability of free and immobilized Yarrowia lipolytica yeast biomass to fatty compounds in spent bleaching earth

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano uzdolnienia drożdży Yarrowia lipolytica do biodegradacji substancji tłuszczowych w ZZB (Zaolejona Ziemia Bieląca). W badaniach stosowano inokulum drożdży o zróżnicowanej liczbie jednostek propagacyjnych, w postaci wolnej biomasy oraz unieruchomionej w formie granulek alginianowych. Aktywność zróżnicowanych form szczepionki oraz kierunki rozkładu substancji tłuszczowej w ZZB określono na podstawie analizy mikrobiologicznej, chemicznej oraz oznaczenia trwałości granulek po zakopaniu prób w ziemi na okres zimy. Immobilizowana szczepionka Y. lipolytica stymulowała wzrost bakterii autochtonicznych i grzybów. Najwyższy ubytek substancji tłuszczowej w porównaniu z kontrolą obserwowano w obecności 50% granulek w ZZB. Natomiast niezależnie od typu szczepionki tendencje rozkładu substancji tłuszczowych były zbliżone, ale odmienne od procesów samorzutnych. Efektem przemian stymulowanych zarówno biomasą, jak i drożdżami immobilizowanymi było obniżenie zawartości nasyconych kwasów tłuszczowych o długości łańcucha C6 – C8, a wzrost C9, C16-C18. Wynika stąd, że wykorzystując szczepionki można ukierunkować proces biokonwersji substancji tłuszczowych w ZZB do kwasów tłuszczowych o dłuższym łańcuchu. Warto podkreślić, że proces bioremediacji zachodził nawet w okresie zimy.

EN

The abilities of Yarrowia lipolytica yeast to biodegradation of fatty substances in spent bleaching earth (SBE) were investigated. Yeasts inocula (of different number of propagation units) were added to SBE as free or aliginate immobilized (beads) biomass. The studied samples with SBE and yeasts were buried in soil and after winter the microbiological and chemical analyses were done as well as beads resistance and yeasts viability. The immobilized Y. lipolytica inoculum stimulated autochtonic microflora growth. The most important decrease of fatty substances in SBE was observed in presence of 50% of beads. Whereas, non depended on form and dose of yeasts was the composition of fatty acids in SBE samples, which was similar for different inocula but different from autonomous one. The effect of metabolic changes engendered by biomass suspension and immobilized cells was the decrease of contents of fatty acids of C6 – C8 and increase of C9, C16-C18. So, the inoculation of SBE with yeast could causes a specific bioconversion of fatty substances to long chain fatty acids. Noteworthy is the fact that bioremediaction was going on during winter period.

Słowa kluczowe

PL

Yarrowia lipolytica; drozdze; biodegradacja; tluszcze; drozdze immobilizowane; biomasa; bioremediacja; zaolejona ziemia bielaca; zawartosc kwasow tluszczowych

EN

Yarrowia lipolytica; yeast; biodegradation; fat; immobilized yeast; biomass; bioremediation; spent bleaching earth; fatty acid content

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 4
• Opis fizyczny: s.29-38,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Krzysko-Lupicka T.

• Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytet Opolski, ul.Kominka 6a, 45-035 Opole

autor

Robak M.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• Alkasrawi M., Nandakumar R., Margesin R., Schinner F., Mattiasson B., 1999. A microbial biosen­sor based on Yarrowia lipolytica for the off-line determination of middle-chain alkanes. Biosen­sors & Bioelectronics, 14, 723-727.
• Beopoulos A., Mrozova Z., Thevenieau F, Le Dall M-T, Hapala I., Papanikolaou S., Chardot T., Nicaud J-M., 2008. Control of Lipid Accumulation in the Yeast Yarrowia lipolytica, Applied and Environmental Microbiology, 74 (24), 7779-7789.
• Concalves C., Lopes M., Ferreira J.P., Belo I., 2009. Biological treatment of olive mill wastewater by non-conventional yeasts. Bioresource Technology, 100, 3759-3763.
• Csutak O., Stoica I., Ghindea R., Tanase A-M., Vassu T., 2010. Insights on yeast bioremediation processes. Romanian Biotechnological Letters, 15 (2), 5066-5071.
• Kowalczyk A., Michniewicz M, Robak M., 2009. Bioremediacja z udziałem drożdży Yarrowia lipolytica: komórki unieruchomione w alginianie oraz ich wpływ na autochtoniczną mikroflorę gleby i kiełkowanie owsa. Acta Sci. Polon. Biotechnologia, 8 (3), 15-23.
• Krzyśko-Łupicka T., 2009. Dynamika zmian mikrobiologicznych i przemian tłuszczu w zaolejonej ziemi bielącej w zależności od jej modyfikacji. U. O. Studia i Monografie, 417. Wyd. Uniwer­sytetu Opolskiego.
• Kumider J., 1996. Utylizacja odpadów przemysłu rolno-spożywczego. Aspekty towaroznawcze i ekologiczne. Wyd. AR Poznań.
• Lara A.V, Park Y., 2003. Lipase-catalysed production of biodiesel fuel from vegetable oils contained in waste activated bleaching earth. Procces. Biochem., 38, 1077-1082.
• Margesin R., 2000. Potential of cold-adapted microorganisms for bioremediation of oil-polluted Alpine soils. International Biodeterioration & Biodegradation, 46, 3-10.
• Ostrowska A., Gawiński S., Szembiałka Z., 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Inst. Ochr. Środ.,Warszawa, 115-117.
• Piotrowska-Cyplik A., 2011. Mikrobiologiczna degradacja kwasów tłuszczowych w odpadach z przemysłu tłuszczowego. Rozprawy Naukowe, 420. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Poznań.
• Robak M., 2006. Czy możliwa jest bioremediacja środowiska z udziałem drożdży Yarrowia lipolytica? Ekonatura, 3, 22-23.
• Robak M., Żogala B., Rymowicz W., Wojtatowicz M., 2006. Sposób bioremediacji gruntu i prewencji rozprzestrzeniania się skażeń substancjami organicznymi. Zgłoszenie patentowe: P380007.
• Robak M., Boruczkowski T., Drożdż W., Lazar Z., Baranowska M., Prządo D., Steininger M., 2011. Zastosowanie drożdży Yarrowia lipolytica do bioremediacji gruntu zanieczyszczonego olejem kreozotowym. Ochrona Środowiska, 33 (2), 27-33.
• Vassilev N., Vassileva M., Azcon R., Medina A., 2001. Interactions of an arbuscular mycorrhizal fungus with free or co-encapsulated cells of Rhizobium trifoli and Yarrowia lipolytica inoculated into soil-plant system. Biotechnology Letters 23, 149-151.
• Yoshida M., Hashimoto K., 1986. Assessment of the pathogenicity of yeasts used in production of single cell protein. Agric. Biol. Chem., 50 (8), 2117-2118.
• Żogała B., Robak M., Rymowicz W., Zientek K., Rusin M., Maruszczak J., 2005. Geoelectrical Observation of Yarrowia lipolytica Bioremediation of Petrol-Contaminated Soil. Polish Journal of Environmental Studies, 14 (5), 665-669.