PL EN
EFEKTYWNOŚĆ BIOSYNTEZY KWASU CYTRYNOWEGO W ZASILANYCH OKRESOWYCH HODOWLACH WGŁĘBNYCH
 
More details
Hide details
1
UE we Wrocławiu, Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny
Publication date: 2021-07-07
 
2018;(595):77–91
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Kwas cytrynowy jest stosowany w wielu dziedzinach przemysłu. Jego światowa produkcja sięga około 1,8 miliona ton rocznie, a rynek kwasu cytrynowego należy do najszybciej rozwijającego się segmentu rynku dodatków do żywności. Powodem ciągłego wzrostu produkcji i zapotrzebowania na kwas cytrynowy jest jego szerokie zastosowanie – począwszy od przemysłu spożywczego przez farmaceutyczny aż do metalurgicznego. Rosnące na świecie zapotrzebowanie na kwas cytrynowy jest bodźcem do poszukiwania alternatywnych źródeł węgla do jego biosyntezy. Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu momentu zasilenia podłoża hodowlanego glicerolem na szybkość i efektywność biosyntezy kwasu cytrynowego przez Aspergillus niger w zasilanych okresowych hodowlach wgłębnych. W tym celu podłoże hodowlane zasilano glicerolem bezwodnym w ilości 35,0 g∙dm –3 w 65., 93. i 113. godzinie bioprocesu. Analiza wyników badań wykazała, że najwyższe końcowe stężenie kwasu cytrynowego P K = 143,33 g∙dm –3 i największą całkowitą wydajność biosyntezy kwasu cytrynowego w stosunku do wprowadzonego substratu Y P/S = 95,80% (m/m) uzyskano w niezasilanych okresowych hodowlach wgłębnych. Najkorzystniejsze parametry charakteryzujące przebieg zasilanych okresowych hodowli wgłębnych uzyskano w hodowlach zasilonych glicerolem pod koniec czwartej doby, czyli w 93. godzinie bioprocesu. Końcowe stężenie kwasu cytrynowego w tych hodowlach wynosiło 118,40 g∙dm –3 , a całkowita wydajność biosyntezy kwasu cytrynowego wynosiła 77,10% (m/m).
 
REFERENCES (25)
1.
Apelblat A., 2014. Citric acid. Cham: Springer International Publishing, Basel.
 
2.
Berg J.M., Jeremy M., Tymoczko J.L., Stryer L., 2002. Biochemistry. W.H. Freeman, New York.
 
3.
Foryś E., Podgórski W., Kaczyńska M., 2007. Wpływ makroelementów na proces biosyntezy kwasu cytrynowego z glicerolu przez Aspergillus niger W78B1. Acta Sci. Pol. Biotechnologia 6 (4), 31–37.
 
4.
Goldberg I., Rokem J.S., Pines O., 2006. Organic acids: old metabolites, new themes. J. Chem. Tech. Biot. 81 (10), 1601–1611.
 
5.
Himmi E.H., Bories A., Boussaid A., Hassani L., 2000. Propionic acid fermentation of glycerol and glucose by Propionibacterium acidipropionici and Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii. Appl. Microbiol. Biot. 53 (4), 435–440.
 
6.
Hondmann D.H.A., Busink R., Witteveen C.F.B., Vlsser J., 1991. Glycerol catabolism in Aspergillus nidulans. J. Gen. Microbiol. 137 (3), 629–636.
 
7.
Jankiewicz U., 2007. Wpływ warunków hodowli na poziom aktywności endopeptydazy syntetyzowanej przez glebowe bakterie Pseudomonas fluorescens. Rocz. Glebozn. 3/4, 84–94.
 
8.
Klein M., Swinnen S., Thevelein J.M., Nevoigt E., 2017. Glycerol metabolism and transport in yeast and fungi: established knowledge and ambiguities. Environ. Microbiol. 19 (3), 878–893.
 
9.
Lee J.W., Yi J., Kim T.Y., Choi S., Ahn J.H., Song H., Lee S.Y., 2016. Homo-succinic acid production by metabolically engineered Mannheimia succiniciproducens. Metab. Eng. 38, 409–417.
 
10.
Najafpour G.D., 2015. Production of citric acid. W: Biochemical Engineering and Biotechnology. Elsevier B.V., Amsterdam, 363–373.
 
11.
The National Center for Biotechnology Information, 2018. Citric Acid. Pobrane z: http://pubchem.ncbi.nlm.nih.go....
 
12.
Nicol R.W., Marchand K., Lubitz W.D., 2012. Bioconversion of crude glycerol by fungi. Appl. Microbiol. Biot. 93 (5), 1865–1875.
 
13.
Papagianni M., 2007. Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: Biochemical aspects, membrane transport and modeling. Biotechnol. Adv. 25 (3), 244–263.
 
14.
Pietkiewicz J.J., 2002. Biosynteza kwasu cytrynowego przez Aspergillus niger w warunkach jedno- i wielostopniowych hodowli ciągłych. Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Monografie i Opracowania 100, 927.
 
15.
BioPortfoilio, 2017. Biodiesel Market by Feedstock Type. Vegetable Oils (Soybean, Rapeseed, Palm), Animal Fats (Lard/White Grease, Poultry, Tallow), Brown Grease/ Trap Grease), Application (Fuel, Power Generation), and Region – Global Forecast to 2021 (India).
 
16.
Ruijter G.J., Visser J., 2006. Carbon repression in Aspergilli. FEMS Microbiol. Lett. 151 (2), 103–114.
 
17.
Rywińska A., Rymowicz W., 2010. High-yield production of citric acid by Yarrowia lipolytica on glycerol in repeated-batch bioreactors. J. Ind. Microbiol. Biot. 37 (5), 431–435.
 
18.
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. Biotech. 47 (1), 1–6.
 
19.
Salazar Peña M., 2010. Systems biology of glucose sensing and repression in Aspergillus niger: lessons from genomics and transcriptomics. PhD thesis. Chalmers University of Technology.
 
20.
Sauer M., Mattanovich D., Marx H., 2013. Microbial production of organic acids for use in food. W: B. McNeil, D. Archer, I. Giavasis, L. Harvey (red.), Microbial Production of Food Ingredients, Enzymes and Nutraceuticals. Woodhead Publishing, Philadelphia, 288–320.
 
21.
Schneider M., Zimmer G.F., Cremonese E.B., Schneider R., Corbellini V.A., 2014. By-products from the biodiesel chain as a substrate to citric acid production by solid-state fermentation. Waste Manage. Res. 32 (7), 653–660.
 
22.
Singh Dhillon G., Kaur Brar S., Verma M., Tyagi R.D., 2011. Recent advances in citric acid bioproduction and recovery. Food. Bioprocess. Tech. 4 (4), 505–529.
 
23.
Soccol C.R., Vandenberghe L.P.S., Rodrigues C., 2006. New perspectives for citric acid production and application. Food. Technol. Biotech. 44 (2), 141–149.
 
24.
Swinnen S., Klein M., Carrillo M., McInnes J., Nguyen H.T., Nevoigt E. 2013. Re-evaluation of glycerol utilization in Saccharomyces cerevisiae: characterization of an isolate that grows on glycerol without supporting supplements. Biotechnol. Biofuel. 6 (1), #157.
 
25.
Vandenberghe L.P.S., Rodrigues C., Carvalho J.C., Medeiros A.B.P., Soccol C.R., 2017. Production and Application of Citric Acid. W: A. Pandey, S. Negi, C.R. Soccol (red.), Current Developments in Biotechnology and Bioengineering. Elsevier B.V., Amsterdam, 557–575.
 
ISSN:0084-5477