Dobór szczepu aspergillus nigerw procesie biosyntezy kwasu szczawiowego z sacharozy

• Autorzy: Ewa Walaszczyk , Waldemar Podgórski , Elżbieta Gąsiorek

Warianty tytułu

Aspergillus Niger Strain Selection for Oxalic Acid Biosynthesis from Sucrose

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem pracy był dobór szczepu Aspergillus niger w procesie biosyntezy kwa- su szczawiowego metodą okresowej hodowli wgłębnej w podłożu z sacharozą jako źródłem węgla. W badaniach stosowano pięć szczepów A. niger : S, X, W78B, W78C i C12. Hodow- le prowadzono w podłożu syntetycznym, w którym sacharozę rozcieńczano wodą wodo- ciągową do stężenia 150 g dm -3 . Badania prowadzono na wstrząsarce posuwisto-zwrotnej w temperaturze 30°C. Odczyn podłoża ustalano i regulowano na poziomie 6. Jako kryterium przydatności szczepu do procesu biosyntezy kwasu szczawiowego przyjęto współczynnik homofermentatywności. Najwyższą wartość tego parametru: 69,8% uzyskano w hodowli ze szczepem W78C, w której maksymalne stężenie kwasu szczawiowego wyniosło 33,5 g dm -3 , szybkość tworzenia produktu 2,39 g dm -3 d -1 , a wydajność substratowa 22,3%. W przypadku pozostałych szczepów współczynnik homofermentatywności procesu przyjmował wartości w zakresie 46,5-60,9%(abstrakt oryginalny)

EN

The aim of the work was to select Aspergillus niger strain for oxalic acid biosynthesis in periodic submerged culture with sucrose as carbon source. There were five A. niger strains tested: S, X, W78B, W78C and C12 in synthetic medium containing sucrose in concentration of 150 g dm -3 diluted with tap water. Cultivations were conducted on a shaker in 30°C. Medium pH was regulated at 6. The main parameter of strain selection was chemical selectivity of the process. The highest value of this parameter, 69.8%, was obtained in cultivation with strain W78C, where final oxalic acid concentration was 33.5 g dm -3 , volumetric rate of product formation 2.39 g dm -3 d -1 , and substrat yield 22.3%. Chemical selectivity in processes with other strains was between 46.5-60.9%. In conclusion, strain A. niger W78C was recognised as the best for oxalic acid biosynthesis from sucrose(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Biosynteza; Przemysł farmaceutyczny; Produkcja żywności

EN

Biosynthesis; Pharmaceutical industry; Food production

• Czasopismo: Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu
• Rocznik: 2015
• Numer: nr 411 Wybrane zagadnienia z bioekonomii
• Strony: 133--139

Twórcy

autor

Ewa Walaszczyk

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

autor

Waldemar Podgórski

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

autor

Elżbieta Gąsiorek

• Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

Bibliografia

• Andersen M.R., Lehmann L., Nielsen J., 2009, Systemic analysis of the response of Aspergillus niger to ambient pH, Genome Biology, 10(5), s. 1-14.
• Cameselle C., Bohlmann J.T., Nunez M.J., Lema J.M., 1998, Oxalic acid production by Aspergillus niger. Part I: Influence of sucrose and milk whey as carbon source, Bioprocess Engineering, 19, s. 247-252.
• Foryś E., Podgórski W., 2004, Kwas szczawiowy i jego sole. Właściwości, otrzymywanie i zastosowanie, Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej im. O. Langego we Wrocławiu. Technologia, 11(1018), s. 51-69.
• Gadd G.M., Bahri-Esfahani J., Li Q., Rhee Y.J., Wei Z., Fomina M., Liang X., 2014, Oxalate production by fungi: Significance in geomycology, biodeterioration and bioremediation, Fungal Biology Reviews, 28, s. 36-55
• Huang H., Jing G., Guo L., Zhang D., Yang B., Duan X., Ashraf M., Jiang Y., 2013, Effect of oxalic acid on ripening attributes of banana fruit during storage, Postharvest Biology and Technology, 84, s. 22-27.
• Jin P., Zhu H., Wang L., Shan T., Zheng Y., 2014, Oxalic acid alleviates chilling in-jury in peach fruit by regulating energy metabolism and fatty acid contents, Food Chemistry, 161, s. 87-93.
• Kubicek C.P., Schreferl-Kunar G., Wohrer W., Rohr M., 1988, Evidence for a cytoplasmic pathway of oxalate biosynthesis in Aspergillus niger, Applied and Environmental Microbiology, 54(3), s. 633-637.
• Martinez-Espla A., Zapata P.J., Valero D., Garcia-Viguera C., Castillo S., Serrano M., 2014, Preharvest application of oxalic acid increased fruit size, bioactive compounds, and antioxidant capacity in sweet cherry cultivars(Prunus avium L.), Journal of Agricultural and Food Chemistry, 62, s. 3432-3437.
• Musiał I., Rymowicz W., Lenart D., Witkowska D., 2005, Wykorzystanie porafinacyjnych kwasów tłuszczowych do biosyntezy kwasu szczawiowego przez Aspergillus niger w warunkach obniżonego pH, Biotechnologia Monografie, 2(2), s. 37-45.
• Musiał I., Rymowicz W., Witkowska D., 2008, Biosynteza kwasu szczawiowego z porafinacyjnych kwasów tłuszczowych przez Aspergillus niger w hodowlach półciągłych, Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia, 7(2), s. 3-11.
• Li P., Zheng X., Liu Y., Zhu Y., 2014, Pre-storage application of oxalic acid alleviates chilling injury in mango fruit by modulating proline metabolism and energy status under chilling stress, Food Chemistry, 142, s. 72-78.
• Podgórski W., Leśniak W., Pietkiewicz J., Ziobrowski J., 1986, Indukcja i selekcja mutantów Aspergillus niger dla cytrynowej fermentacji wgłębnej podłoży melasowych, Prace Naukowe Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu. Technologia, 359, s. 5-16.
• Poulsen L., Andersen M.R., Lantz A.E., Thykaer J., 2012, Identification of a transcription factor controlling pH-dependent organic acid response in Aspergillus niger, PLOS ONE, 7(12), s. 1-10.
• Riemenschneider W., Tanifuji M., 2003, Oxalic acid, [w:] Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol. 24, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., New York (USA), s. 473-486.
• Ruijter G.J.G., van de Vondervoort P.J.I., Visser J., 1999, Oxalic acid production by Aspergillus niger: An oxalate-non-producing mutant produces citric acid at pH 5 and in the presence of manganese, Microbiology, 145, s. 2569-2576.
• Ruiz-Jimenez J., Zapata P.J., Serrano M., Valero D., Martinez-Romero D., Castillo S., Guillen F., 2014, Effect of oxalic acid on quality attributes of artichokes stored at ambient temperature, Postharvest Biology and Technology, 95, s. 60-63.
• Sawada H., Murakami T., 2000, Oxalic acid, [w:] Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Wiley-Interscience, New York (USA), s. 1-19.
• Strasser H., Burgstaller W., Schinner F., 1994, High-yield production of oxalic acid for metal leaching processes by Aspergillus niger, FEMS Microbiology Letters, 119, s. 365-370.
• Walaszczyk E., Dawidowicz K., Gąsiorek E., Podgórski W., 2014, Wpływ stężenia glukozy na syntezę kwasu szczawiowego przez Aspergillus Niger, Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia, 3(4), s. 19-28.
• Zheng X., Jing G., Liu Y., Jiang T., Jiang Y., Li J., 2012a, Expression of expansion gene, MiExpA1, and activity of galactosidase and polygalacturonase in mango fruit as affected by oxalic acid during storage at room temperature, Food Chemistry, 132, s. 849-854.
• Zheng X., Ye L., Jiang T., Jing G., Li J., 2012b, Limiting the deterioration of mango fruit during storage at room temperature by oxalate treatment, Food Chemistry, 130, s. 279-285.

Identyfikatory

DOI

10.15611/pn.2015.411.12