NobleBlocks

Research indexThesis

Επιλογή στελεχών ζυμών προς βιοτεχνολογική παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών και λιπιδίων χρησιμοποιώντας ως υπόστρωμα την ακάθαρτη βιομηχανική γλυκερόλη

Αντωνίου

Agricultural University of Athens29 Oct 2015Open access

NobleIDark:/48914/w1/20260516/0BA9B7D6DOI10.26216/heal.aua.322

Abstract

Free to read at the publisher

You can read the abstract here, or the full text at the publisher.

Σκοπός της παρούσας μελέτη ήταν η διερεύνηση της ικανότητας ανάπτυξης διάφορων στελεχών ζυμών χρησιμοποιώντας ως υπόστρωμα ανανεώσιμες πρώτες ύλες, συγκεκριμένα ακάθαρτη βιομηχανική γλυκερόλη, η οποία είναι παραπροϊόν της βιομηχανικής παραγωγής βιοκαυσίμου (biodiesel). Ειδικότερα, μελετήθηκε η ικανότητα των ζυμών να μεταβολίζουν την ακάθαρτη βιομηχανική γλυκερόλη προς παραγωγή βιομάζας, δευτερογενών μεταβολιτών (μικροβιακού λίπους και ενδοπολυσακχαριτών) και διαφόρων μεταβολικών προϊόντων (π.χ. αραβιτόλη, μαννιτόλη) των στελεχών αυτών. Οι καλλιέργειες διενεργήθηκαν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις υποστρώματος, σε σταθερές συνθήκες ανάδευσης και θερμοκρασίας. Τα στελέχη των ζυμών που χρησιμοποιήθηκαν ανήκουν στα γένη Yarrowia, Cryptococcus, Debaryomyces, Rhodotorula, Rhodosporidium και τρία μη ταυτοποιημένα στελέχη του γένους Metschnikowia, που απομονώθηκαν από τα είδη Prunus domestica (κορομηλιά) και Vitis vinifera (άμπελος). Η γλυκερόλη που χρησιμοποιήθηκε ήταν διαχωρισμένη και καθαρότητας 95% κατά βάρος. Η παρούσα μελέτη χωρίστηκε σε τέσσερα πειραματικά στάδια, στα τρία πρώτα οι καλλιέργειες διενεργήθηκαν σε κωνικές φιάλες των 250 mL και το τέταρτο σε βιοαντιδραστήρα κλειστού τύπου (batch bioreactor) των 3 L. Στο πρώτο πείραμα μελετήθηκε το σύνολο των στελεχών σε υγρές καλλιέργειες με υπόστρωμα βιομηχανικής γλυκερόλης, συγκέντρωσης 40 g/L. Η συγκριτική τους αξιολόγηση βασίστηκε στην ικανότητά τους να αξιοποιούν την γλυκερόλη καταναλώνοντας και μετατρέποντάς την σε βιομάζα, λιπίδια, ενδοπολυσακχαρίτες και δευτερογενείς μεταβολίτες. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι οι περισσότεροι μικροοργανισμοί προσαρμόστηκαν στο υπόστρωμα της γλυκερόλης παράγοντας ικανοποιητικές ποσότητες βιομάζας και ενδοπολυσακχαριτών, ενώ από στελέχη των γενών Yarrowia lipolytica LMBF Y-45, LMBF Y-46, LMBF Y-47 και Debaryomyces hansenii EMBT Y-41 παρατηρήθηκε παραγωγή πολυολών και παραγωγή ενδοκυτταρικών λιπιδίων σε ικανοποιητικές ποσότητες για περαιτέρω διερεύνηση παρατηρήθηκε από τα στελέχη Rhodotorula glutinis NRRL YB-252 και Cryptococcus curvatus NRRL Y-1511. Στο δεύτερο πείραμα μελετήθηκαν περαιτέρω πέντε επιλεγμένα στελέχη σε υγρές καλλιέργειες με υπόστρωμα βιομηχανικής γλυκερόλης, συγκέντρωσης 80 g/L. Παρατηρήθηκαν, υψηλή παραγωγή σε αραβιτόλη από το στέλεχος και Debaryomyces hansenii EMBT Y-41 με μέγιστη τιμή τα 27.5 g/L στις 240 h και σε ενδοκυτταρικά λιπίδια από το στέλεχος Rhodotorula glutinis NRRL YB-252 με μέγιστη τιμή τα 7.2 g/L στις 216 h. Στο τρίτο πείραμα μελετήθηκε το στέλεχος Debaryomyces hansenii EMBT Y-41 σε υγρή καλλιέργεια με υπόστρωμα βιομηχανικής γλυκερόλης, συγκέντρωσης 125 g/L. Παρατηρήθηκε ακόμη μεγαλύτερη παραγωγή αραβιτόλης, 47.5 g/L στις 360 h με συντελεστή απόδοσης επί του καταναλωθέντος υποστρώματος Yarol/S=0.62 g/g. Η τιμή αυτή είναι, επί του παρόντος, η μεγαλύτερη τιμή που έχει αναφερθεί σε αντίστοιχες δημοσιευμένες έγκριτες μελέτες που αφορούν στην παραγωγή αραβιτόλης με υπόστρωμα ανάπτυξης μικροοργανισμού την γλυκερόλη. Στο τέταρτο πείραμα μελετήθηκε, σε βιοαντιδραστήρα, το στέλεχος Debaryomyces hansenii EMBT Y-41 σε υγρή καλλιέργεια με υπόστρωμα βιομηχανικής γλυκερόλης, συγκέντρωσης 80 g/L. Παρατηρήθηκε μέγιστη παραγωγή αραβιτόλης, 27.8 g/L στις 72 h, καθώς και βιομάζας, 33.1 g/L στις 104 h, σε πιο σύντομο χρονικό διάστημα σε σύγκριση με τις καλλιέργειες στις κωνικές φιάλες.

Discussion

Topics

More

Suggest a correction or report