English
فصلنامه میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی
مشاهده جزئیات مقاله
دانلود فایل مقاله :
( 76 بازدید ) ( 30 دانلود )
اطلاعات انتشار : دوره 5 - شماره 1
نوع مقاله : مقالة‌ تحقيقي‌ (پژوهشي‌)
محورهای مقاله : پژوهشی
عنوان مقاله : بررسی توانایی بیوسنتز اسید سیتریک توسط مخمر یارویا لیپولیتیکا بر پایه کاه در مقیاس آزمایشگاهی
خلاصه مقاله : اسيد سیتریک در در صنايع غذايي، دارويي، بهداشتي و ساير صنايع مورد استفاده قرار دارد. کاربرد وسیع آن باعث شده که منابع طبیعی مانند مرکبات جوابگوی نیاز جوامع بشری نباشد بنابراین از روش‏های میکروبی جهت تولید اسید سیتریک  استفاده شده است که در این میان از آسپرژیلوس نایجر بیشتر استفاده شده است. در اين تحقیق جهت توليد اسيد سيتريك از مخمریارویا لیپولیتیکا با کدDSM 70562 به روش تخمير در بستر جامد، بر منبع كاه گندم به عنوان سوبسترا  استفاده شده است. در این تحقیقدر ابتدا محیط کشت با منبع کربن گلوکز تهیه شد و مخمر به آن تلقیح گردید و میزان تولید اسید سیتریک توسط اسپکتروفتومتر در طول موجnm  420 اندازهگیری شد. سپس به جای گلوکز از کاه تیمار شده استفاده گردید و میزان اسید تولیدی اندازهگیری شد و در نهایت برای بهینهسازی از روش چند عاملی تاگوچی برای طراحی آزمایش استفاده شد و طي عمليات تخمير، تأثير پارامترهاي اسیدیته، دما، میزان دور شیکر و هوادهی و منبع کربنی گلوکز و یا کاه گندم بررسي شدند. نتایج نشان داد که یارویا لیپولیتیکا توانایی بیوسنتز اسید سیتریک در محیط با منبع کربن گلوکز و هم محیط با منبع کربن کاه را دارد. در طي عمليات بهينه‌سازي، بيشترين ميزان توليد اسيد سيتريك برای منبع کربن گلوکز در دمای C30، 25/5=pH، میزان هوادهی با rpm  175، میزان g/L819/0 ثبت شد و برای منبع کربن کاه، در دمای C32، 5/4 =pH، میزان هوادهی rpm200 ،g/L959/0 بدست آمد. در راستاي اهداف بيوتكنولوژي و كاهش ضايعات كشاورزي، تأثير محیط کشت با منبع کاه راهکار مناسبی به نظر می‎رسد. این موارد نشان دهنده این است که پسماند‌های صنعتی و کشاورزی گزینه مناسبی برای تولید اسید سیتریک میباشند تا بتوان ارزش پسماندهای تولید شده در کشور را به چند برابر رساند و نیازهای بخش های مختلف را تامین نمود.
کلمات کلیدی : اسيد سيتريك، تخمير در بستر جامد، روش تاگوچی، كاه گندم، مخمر یارویا لیپولیتیکا
منابع : 1. Cavallo E, Charreau H, Cerrutti P, Foresti ML. Yarrowia lipolytica: a model yeast for citric acid production. FEMS yeast research. 2017 Nov 2;17(8):fox084 2. Kristiansen B, Linden J, Mattey M. Citric acid biotechnology. CRC press; 2014 Apr 21. 3. Papagianni M. Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: biochemical aspects, membrane transport and modeling. Biotechnology advances. 2007 May 1;25(3):244-63.  4. Pandey A, Soccol CR, Larroche C, editors. Current developments in solid-state fermentation. Springer Science & Business Media; 2008 Sep 16. 5. Mekasha Y, Tegegne A, Yami A, Umunna NN. Evaluation of non-conventional agro-industrial by-products as supplementary feeds for ruminants: in vitro and metabolism study with sheep. Small Ruminant Research. 2002 Apr 1;44(1):25-35. 6. Dhillon GS, Brar SK, Kaur S, Verma M. Bioproduction and extraction optimization of citric acid from Aspergillus niger by rotating drum type solid-state bioreactor. Industrial crops and products. 2013 Jan 1;41:78-84. 7. Cavallo E, Charreau H, Cerrutti P, Foresti ML. Yarrowia lipolytica: a model yeast for citric acid production. FEMS yeast research. 2017 Nov 2;17(8):fox084. 8. Anastassiadis S, Morgunov IG, Kamzolova SV, Finogenova TV. Citric acid production patent review. Recent patents on biotechnology. 2008 Jun 1;2(2):107-23. 9. Van der Walt JP, Von Arx JA. The yeast genus Yarrowia gen. nov. Antonie van Leeuwenhoek. 1980 Nov 1;46(6):517-21. 10. Beopoulos A, Cescut J, Haddouche R, Uribelarrea JL, Molina-Jouve C, Nicaud JM. Yarrowia lipolytica as a model for bio-oil production. Progress in lipid research. 2009 Nov 1;48(6):375-87. 11. Abou-Zeid AZ, Ashy MA. Production of critic acid: A review. Agricultural wastes. 1984 Jan 1;9(1):51-76. 12. Khosravi Darani K, Zoghi A, Alavi SA, Fatemi SS. Application of Plackett Burman design for citric acid production from pretreated and untreated wheat straw. Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE). 2008 Mar 1;27(1):91-104. 13. Garg V, Dar RA, Phutela UG. Comparative evaluation of different pretreatment methods on biogas production from paddy straw. Journal of Applied and Natural Science. 2017 Sep 1;9(3):1525-33. 14. Soccol CR, Vandenberghe LP, Rodrigues C, Medeiros AB, Larroche C, Pandey A. Production of organic acids by solid-state fermentation. InCurrent Developments in Solid-State Fermentation 2008 (pp. 205-229). Springer, New York, NY. 15. Moeller L, Strehlitz B, Aurich A, Zehnsdorf A, Bley T. Optimization of citric acid production from glucose by Yarrowia lipolytica. Engineering in Life Sciences. 2007 Oct;7(5):504-11. 16. صمدلويي حميدرضا, قرنجيك شاهرخ. "بهينه سازي توليد اسيدسيتريک از گونه قارچي آسپرژيلوس نايجر." 59-73. 17. جمشیدی, میترا و فاطمه اردستانی، ۱۳۹۲، بهینه سازی تولید اسید سیتریک از تفاله سیب با استفاده از روش تاگوچی، اولین همایش ملی برنامه ریزی، حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار، همدان، انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه             18. میر باقری. م. الف.، نحوی. الف.، امتیازی. گ. و درویشی. ف. (1389). بررسی جداسازی و شناسایی مخمر بومی تولید کننده اسید سیتریک برای استفاده در صنایع. علوم و فناوری زیستی مدرس. دوره 2. شماره 1. 89 –77 19. Shojaosadati SA, Babaeipour V. Citric acid production from apple pomace in multi-layer packed bed solid-state bioreactor. Process Biochemistry. 2002 Mar 1;37(8):909-14. 20. Liu X, Lv J, Zhang T, Deng Y. Direct conversion of pretreated straw cellulose into citric acid by co-cultures of Yarrowia lipolytica SWJ-1b and immobilized Trichoderma reesei mycelium. Applied biochemistry and biotechnology. 2014 May 1;173(2):501-9. 21. Levinson WE, Kurtzman CP, Kuo TM. Characterization of Yarrowia lipolytica and related species for citric acid production from glycerol. Enzyme and Microbial Technology. 2007 Aug 2;41(3):292-5. 22. Carsanba E, Papanikolaou S, Erten H. Production of oils and fats by oleaginous microorganisms with an emphasis given to the potential of the nonconventional yeast Yarrowia lipolytica. Critical reviews in biotechnology. 2018 Nov 17;38(8):1230-43. 23. Zoghi A, Khosravi-Darani K, Sohrabvandi S. Citric acid production from raw wheat straw and sugarcane bagasse using A. niger ATCC 9142 and solid state fermentatio. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology. 2013 Nov 15;8(3):155-63. 24. Yalcin SK, Bozdemir MT, Ozbas ZY. Citric acid production by yeasts: fermentation conditions, process optimization and strain improvement. Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology. 2010;9:1374-82. 25. Timoumi A, Cléret M, Bideaux C, Guillouet SE, Allouche Y, Molina-Jouve C, Fillaudeau L, Gorret N. Dynamic behavior of Yarrowia lipolytica in response to pH perturbations: dependence of the stress response on the culture mode. Applied microbiology and biotechnology. 2017 Jan 1;101(1):351-66. 26. نيكخواه م، مظاهري اسدي م. (1384) توليد اسیدسیتریک از تفاله خرما با استفاده از آسپرژيلوس نايجر در تخمير حالت جامد، دومين همايش ملي بررسي ضايعات محصولات كشاورزي، ص 172-163. 27. Kamzolova SV, Shishkanova NV, Morgunov IG, Finogenova TV. Oxygen requirements for growth and citric acid production of Yarrowia lipolytica. FEMS yeast research. 2003 Apr 1;3(2):217-22. 28. Gonçalves FA, Colen G, Takahashi JA. Yarrowia lipolytica and its multiple applications in the biotechnological industry. The Scientific World Journal. 2014;2014. 29. Rywińska A, Musiał I, Rymowicz W, Żarowska B, Boruczkowski T. Effect of agitation and aeration on the citric acid production by Yarrowia lipolytica grown on glycerol. Preparative Biochemistry and Biotechnology. 2012 May 1;42(3):279-91. 30. Nicaud JM. Yarrowia lipolytica. Yeast. 2012 Oct;29(10):409-18. 31. Souza KS, Schwan RF, Dias DR. Lipid and citric acid production by wild yeasts grown in glycerol. J Microbiol Biotechnol. 2014 Apr 1;24:497-506. 32. Bistanji G, Hamadeh S, Hassan SH, Tami F, Tannous R. The potential of agro-industrial byproducts as feeds for livestock in Lebanon. Livestock Research for Rural Development. 2000;12(3):1-6. 33. Soccol CR, Vandenberghe LP, Rodrigues C, Pandey A. New perspectives for citric acid production and application. Food Technology & Biotechnology. 2006 Apr 1;44(2).


نویسندگان مقاله :
نویسندهترتیب نویسندهدانشگاه / سازمان/ موسسهدانشگاه / سازمان/ موسسه ( لاتین )سمتپست الکترونیکیمدرک تحصیلی
فاطمه عوایدی 1     
بهین امیدی
(نویسنده مسئول)
2     
فاطمه داودی 3     
شماره های منتشر شده
دسترسی سریع

کلیه حقوق این وب سایت برای فصلنامه میکروبیولوژی کاربردی در صنایع غذایی محفوظ می باشد .