Przeprowadzono badania, których celem było określenie wpływu alkalicznej obróbki wstępnej słomy rzepakowej na skuteczność hydrolizy enzymatycznej polisacharydów. Doświadczenia zaplanowano przy wykorzystaniu programu Statistica – plan Box-Behnkena. Wielkości wejściowe stanowiły następujące zmienne: temperatura obróbki 60–80ºC, czas 2–8 h, dodatek alkaliów (NaOH lub Ca(OH)2) w proporcji: 0,05–0,2 g ⋅ g-1 s.s. substratu. Wielkość wyjściową, na podstawie której określano efektywność obróbki badanego substratu, stanowiło stężenie cukrów redukujących uwalnianych podczas sekwencyjnie prowadzonej 48-godzinnej hydrolizy enzymatycznej. Optymalizacja przeprowadzona na podstawie wartości wyjściowych wskazała następujące parametry obróbki wstępnej: stężenie NaOH – 0,15 g ⋅ g-1 s.s. materiału, temperatura – 72ºC, czas – 6,6 h oraz stężenie Ca(OH)2 –0,141 g ⋅ g-1 s.s. materiału, temperatura – 74ºC, czas – 3,2 h, których zastosowanie pozwoliło na uzyskanie stężenia cukrów w hydrolizatach odpowiednio: 30,4 oraz 27,7 g ⋅ dm-3.
Przeprowadzono badania nad wykorzystaniem promieniowania ultrafioletowego do otrzymania mutantów Gluconacetobacter xylinus. Celem pracy było uzyskanie szczepu G. xylinus o zwiększonej zdolności biotransformacji glicerolu do dihydroksyacetonu (DHA). Zastosowano zróżnicowane czasy ekspozycji szczepu rodzicielskiego na promieniowanie UV, które wynosiły 30, 45, 60 lub 90 sekund. Wyizolowane mutanty wykorzystano do przeprowadzenia biotransformacji glicerolu w DHA. Produkty reakcji oznaczono kolorymetrycznie przy długości fali 550 nm. Najlepszy z mutantów syntetyzował 18,00 mg DHA ⋅ cm-3, czyli o 32% DHA ⋅ cm-3 więcej niż szczep rodzicielski.
IZOLACJA I IDENTYFIKACJA NOWYCH GATUNKÓW cloStriDiuM SP. ZE ŚRODOWISKA NATURALNEGO ZDOLNYCH DO EFEKTYWNEJ KONWERSJI GLICEROLU DO 1,3-PROPANODIOLU I INNYCH METABOLITÓW
Autor
Katarzyna Czaczyk, Włodzimierz Grajek, Piotr Kubiak, Katarzyna Leja, Kamila Myszka, Agnieszka K. Olejnik-Schmidt, Joanna Wojciechowska
Strony
25–34
Słowa kluczowe
Clostridium sp., izolacja, 1,3-propanodiol, mikroflora środowiska naturalnego, krótkołańcuchowe kwasy organiczne…
Streszczenie
Pokaż streszczenie
Szereg procesów metabolicznych jest efektywniej przeprowadzanych przez mikroflorę kolonizującą środowisko naturalne. Celem pracy była selekcja niepatogennych kultur bakterii z rodzaju Clostridium ze środowiska naturalnego zdolnych do konwersji glicerolu do 1,3-propanodiolu i innych metabolitów o znaczeniu przemysłowym. Badania dotyczyły także opracowania efektywnych procedur izolacji oraz hodowli mikroorganizmów beztlenowych w warunkach laboratoryjnych. Wstępną adaptację mikroflory obecnej w próbach środowiskowych przeprowadzono na podłożu PY zawierającym glicerol w stężeniu 50 g/l. Hodowle prowadzono w warunkach beztlenowych w anaerostatach. Wyraźnie oddzielone kolonie o morfologii typowej dla Clostridium sp. na podłożu TSC posiewano na podłoża wybiórczo-namnażające RCM oraz PY. Zawartość metabolitów w płynie pohodowlanym oceniano za pomocą techniki HPLC. Identyfikacji gatunkowej dokonano metodą amplifikacji sekwencji kodującej 16S rRNA. Najwyższy odsetek kultur bakteryjnych Clostridium sp. pozyskano z odchodów zwierzęcych, kompostów i obornika. Blisko 60% uzyskanych izolatów wykazywało zdolność syntezy 1,3-propanodiolu z glicerolu. Najwyższą zdolnością do utylizacji glicerolu do 1,3-propanopdiolu charakteryzowały się szczepy Clostridium bifermentans oraz Clostridium sordelli. Większość przebadanych drobnoustrojów wykazywała także zdolność do syntezy krótkołańcuchowych kwasów organicznych i etanolu.