Wpływ dodatku glicerolu na produkcję biomasy drożdży Candida pelliculosa G4KB21

• Autorzy: Podeszwa T. , Wilk M. , Krzywonos M.

Warianty tytułu

EN

Effect of glycerol concentration on biomass growth of yeast Candida pelliculosa G4KB21

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Głównym produktem ubocznym produkcji biodiesla, którego ilość w ostatnich latach gwałtownie wzrosła, jest odpadowy glicerol. Na tonę wytwarzanych etylowych lub metylowych estrów kwasów tłuszczowych przypada około 100 kg glicerolu odpadowego. Wykorzystanie odpadowego glicerolu jest jednym z najważniejszych wyzwań dla ochrony środowiska. Celem pracy była weryfikacja możliwości produkcji biomasy komórkowej drożdży Candida pelliculosa G4KB2 z bezwodnego glicerolu cz.d.a. podczas hodowli okresowych wytrząsanych. W pierwszym etapie badań zdolność wzrostu tych drożdży na glicerolu bezwodnym cz.d.a. sprawdzano poprzez pasażowanie ich na modyfikowane podłoża agarowe na płytkach Petriego – YPDG (zawierające ekstrakt drożdżowy, pepton, glukozę i glicerol), a następnie YPG (ekstrakt drożdżowy, pepton, glicerol). Hodowle inkubowano w 30°C przez 2 dni. Wpływ stężenia glicerolu na tempo wzrostu i poziom biomasy drożdży G4KB2 przeprowadzono w dwóch powtórzeniach w podłożach zawierających różne stężenia glicerolu, tj. 2, 5, 10, 15 oraz 20%. Hodowle inkubowano w 30°C w wytrząsarce obrotowej (120 obr. min-1). Tempo wzrostu drożdży analizowano poprzez pomiar gęstości optycznej (620 nm), a biomasę oznaczano metodą grawimetryczną. Najwyższy poziom biomasy (13,9 g·dm-3 po 24 godz. i 19,2 g·dm-3 po 40 godz.) uzyskano podczas hodowli zawierającej w podłożu 10% glicerolu bezwodnego.

EN

The main by-product of biodiesel production, which in recent years has rocketed, is raw glycerol. Per ton of produced ethyl or methyl esters of fatty acids about 100 kg of raw glycerol was obtained. Utilization of raw glycerol is one of the most important and serious challenge in the environment protection. The aim of the study was to verify the production possibility of the cell biomass yeast Candida pelliculosa G4KB2 on pure glycerol in shake-flask cultures. In the first stage of the study, ability of growth on pure glycerol yeast Candida pelliculosa G4KB2 was checked by passaging them in a modified agar Petri dishes – YPDG (YE, peptone, dextrose, glycerol) then YPG (YE, peptone, glycerol). Cultures incubated at 30°C for 2 days. Effect of glycerol concentration on the growth rate and biomass of G4KB2 were performed in duplicate in media containing: 2, 5, 10, 15 and 20% of glycerol. Cultures were incubated at 30°C on an orbital shaker (120 rpm). The growth rate of the yeast was analyzed by measuring the optical density and biomass concentration was determined gravimetrically. The highest biomass growth (13.9 g·dm-3 at 24 h and 19.2 g·dm-3after 40 h) was obtained during culture in medium containing 10% of pure glycerol.

Słowa kluczowe

PL

drozdze; Candida pelliculosa; biomasa; produkcja biomasy; biodiesel; glicerol; produkty odpadowe

EN

yeast; Candida pelliculosa; biomass; biomass production; biodiesel fuel; glycerol; waste product

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2014
• Tom: 13
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.13-22,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Podeszwa T.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

autor

Wilk M.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

autor

Krzywonos M.

• Katedra Inżynierii Bioprocesowej, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu, ul.Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

Bibliografia

• Ashby R., Nunez A., Solaiman D., Foglia, T., 2005. Sophorolipid biosynthesis from a biodiesel co+product stream. J. Am. Oil Chem. Soc., 82, 625-630.
• Duarte S.H., de Andrade C.C., Ghiselli G., Maugeri F., 2013. Exploration of Brazilian biodiversity and selection of a new oleaginous yeast strain cultivated in raw glycerol. Bioresour Technol. 138, 377-381.
• Imandi S.B., Bandaru V.R., Somalanka S.R., Garapati H.R., 2007. Optimization of medium con­stituents for the production of citric acid from byproduct glycerol using Doehlert experimental design. Enzym. Microb. Technol., 40, 1367-1372.
• Jung J.Y., Yun H.S., Lee J.W., Oh M.K., 2011. Production of 1,2-propanediol from glycerol in Sac- charomyces cerevisiae. J. Microbiol. Biotechnol., 21, 846-853.
• Juszczyk P., Musiał I., Rymowicz W., 2005. Dobór szczepów drożdży do produkcji biomasy z gli­cerolu odpadowego. Acta Sci. Pol. Biotechnol., 4, 65-76.
• Juszczyk P., Rymowicz W., 2009a. Microbial bioconversion of Raw glycerol. Nova Publish. Juszczyk P., Rymowicz W., 2009b. Optymalizacja procesu produkcji drożdży paszowych z odpado­wego glicerolu. Inż. Ap. Chem., 48, 5, 40-41.
• Juszczyk P., Rymowicz W., Liszka P., 2012. Produkcja biomasy Pichiapastoris z surowców odpa­dowych z produkcji biodiesla. Inż. Ap. Chem., 51, 4, 138-140.
• Kijora C., Bergner H., Kupsch R.-D., Hagemann L., 1995. Glycerin als Futterkomponente in der Schweinemast. Arch. Tierernahr., 47, 345-360.
• Kośmider A., Czaczyk K., 2009. Perspektywy wykorzystania glicerolu. Post. Mikrobiol., 48, 277-87.
• Liang Y., Cui Y., Trushenski J., Blackburn J.W., 2010. Converting crude glycerol derived from yel­low grease to lipids through yeast fermentation. Bioresour. Technol., 101, 7581-7586.
• Morita T., Konishi M., Fukuoka T., Imura T. Kitamoto D., 2007. Microbial conversion of glycerol into glycolipid biosurfactants, mannosylerythritol lipids, by a basidiomycete yeast, Pseudozy- ma antarctica JCM 10317T. J. Biosci. Bioeng., 104, 78-81.
• Petrik S., Marova I., Haronikova A., Kostovova I., Breierova E., 2013. Production of biomass, caro- tenoid and other lipid metabolites by several red yeast strains cultivated on waste glycerol from biofuel production - a comparative screening study. Annals Microbiol., 63, 4, 1537-1551.
• Podeszwa T., Janczar-Smuga M., 2011. Kierunki zagospodarowania odpadowego glicerolu. Nauki Inżynierskie i Technologie. 3, 165-184.
• Robak M., 2007. Yarrowia lipolytica specific growth rate on acetate medium supplemented with glucose, glycerol or ethanol Acta Sci. Pol. Biotechnol. Biotechnologia, 6 (1), 23-31
• Rywińska A., Rymowicz W., Żarowska B., Wojtatowicz M., 2009. Biosynthesis of citric acid from glycerol by acetate mutants of Yarrowia lipolytica in fed-batch fermentation. Food Technol. Biotechnol., 47, 1-6.
• Rywińska A., Juszczyk P., Wojtatowicz M., Robak M., Lazar Z., Tomaszewska L., Rymowicz W., 2013. Glycerol as a promising substrate for Yarrowia lipolytica biotechnological applications. Biomass Bioenerg, 48, 148-166.
• http://stats.oecd.org
• Taccari M., Canonico L., Comitini F., Mannazzu I., Ciani M., 2012. Screening of yeasts for growth on crude glycerol and optimization of biomass production. Bioresour Technol., 110, 488-495.
• Valduga E., Tatsch P.O., Tiggemann L., Zeni J., Colet R., Cansian J.M., Treichel H., Luccio M., 2009. Evaluation of the conditions of carotenoids production in a synthetic medium by Spori- diobolus salmonicolor (CBS 2636) in a bioreactor. Int. J. Food Sci. Technol., 44, 2445-2451.
• Wen Z., Pyle D.J., 2009. Athalye SK Production of omega-3 polyunsaturated fatty acids from bio- diesel-derived crude glycerol by microalgal and fungal fermentation. Microbial conversions of raw glycerol. New York: Nova Science Publishers Inc., 41-63.
• Yen H.-W., Yang Y.-C., Yu Y.-H., 2012. Using crude glycerol and thin stillage for the production of mi­crobial lipids through the cultivation of Rhodotorula glutinis. J. Biosci. Bioeng., 114, 453-456.
• Yu K.O., Kim S.W., Han S.O., 2010. Engineering of glycerol utilization pathway for ethanol pro­duction by Saccharomyces cerevisiae. Bioresour. Technol., 101, 4157-4161.