Original title:
Využití odpadních substrátů k produkci lipidických látek kvasinkami rodu Metschnikowia
Translated title:
Using of waste substrates for the lipid production by Metschnikowia yeasts
Authors:
Cagáňová, Linda ; Márová, Ivana (referee) ; Němcová, Andrea (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2019
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[slo][eng]
Diplomová práca bola zameraná na štúdium biotechnologického využitia odpadných substrátov k produkcii lipidov kvasinkami rodu Meschnikowia. Odpadné suroviny a ich následná transformácia na produkty s pridanou hodnotou akými sú napríklad mikrobiálne lipidy sú v súčasnosti považované za alternatívny zdroj výroby biopalív. Experimentálna časť bola preto zameraná na skúmanie vplyvu uhlíkatého zdroja k riadenej nadprodukcii lipidov prostredníctvom kvasiniek rodu Metschnikowia. Celkovo bolo vybraných dvanásť zástupcov tohto rodu. Pre časť kmeňov, konkrétne kvasinky M. pulcherrima 145, M. pulcherrima 147, M. pulcherrima 149, M. andauensis 129 a M. fructicola 15, zo zbierky kultúr kvasiniek (CCY - Culture Collection of Yeast) boli prevedené aj rastové charakteristiky, ktoré, môžu slúžiť pre pochopenie fyziológie samotných kvasinkových kmeňov a v budúcnosti napomôcť pri ďalšej analýze produkovaných metabolitov. Zvyšné kmene M.chrysoperlae 1158, M. pulcherrima 1232, M. fructicola 1235, M. andauensis 1241, M. sinensis 1244, M. zizyphicola 1247 a M. shanxiensis 1250 pochádzali zo zbierky CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, the Netherlands). Kultivácia bola prevádzaná na odpadnom živočíšnom tuku, glycerole a srvátke s rôznymi pomermi C/N. Pre vyššie výťažky lipidov boli jednotlivé kmene kultivované za podmienok zníženej teploty (15°C) po dobu 14 dní. Obsah vyprodukovaných lipidov bol stanovovaný technikou plynovej chromatografie a Ramanovou spektroskopiou. Ako najvhodnejší substrát pre tvorbu mikrobiálnych lipidov bolo vyhodnotené médium s obsahom glycerolu, kde množstvo naakumulovaných lipidov predstavovalo v bunkách kvasinky M. pulcherrima 1232 36,31%. U kvasiniek rodu Metschnikowia bol zároveň prevedený aj kvantitatívny screening enzýmovej aktivity lipáz za použitia spektrofotometrickej metódy s p-NPP. Riadená produkcia lipolytických enzýmov bola sledovaná s využitím dvoch typov médií: odpadný tuk a odpadný tuk s prídavkom emulzifikátoru (Tween 80). Záver práce bol doplnený o analýzu karyotypu kvasiniek rodu Metschnikowia pomocou techniky pulznej gélovej elektroforézy.
This thesis was focused on study of biotechnological utilization of waste substrates to produce lipids by yeast of the genus Metschnikowia. Waste materials and their subsequent transformation into high value-added products such as microbial lipids are currently considered as an alternative source for biofuel production. Therefore, the experimental part was aimed at investigating the influence of a carbon source to the controlled overproduction of lipids by yeast Metschnikowia. Total of 12 yeast strains of the genus Metschnikowia were selected. Yeast strains M. pulcherrima , M. pulcherrima 147, M. pulcherrima 149, M. andauensis 129 a M. fructicola 15 were purchased from Culture Collection of Yeasts (CCY, Bratislava, Slovakia). The growth characteristics of this yeast strains were also studied. It may serve to better understanding of the physiology of the yeast strains and also to help in further analysis of the produced metabolites. The other strains M. chrysoperlae 1158, M. pulcherrima 1232, M. fructicola 1235, M. andauensis 1241, M. sinensis 1244, M. zizyphicola 1247 a M. shanxiensis 1250 were purchased from CBS (Centraalbureau voor Schimmelcultures, Utrecht, the Netherlands).Yeast strains were cultivated on crude animal fat, glycerol and cheese whey under conditions of different C/N ratios. Because of higher lipid yields, cultivation was carried out at 14°C for 14 days. The accumulated lipid content was determined by gas chromatography and Raman spectroscopy. The glycerol-containing medium was evaluated as the most suitable for microbial lipids production. The total amount of lipids present in cells of M. pulcherrima 1232 was 36,31%. At the same time, quantitative screening of lipase enzymatic activity in Metschnikowia yeast was performed using spectrophotometric method with p-NPP. Controlled production of lipolytic enzymes has been monitored by using two types of media: crude animal fat and crude animal fat with addition of emulsifier (Tween 80). The conclusion of the work was supplemented by analysis of the karyotype of yeasts of the genus Metschnikowia using the technique of pulsed gel electrophoresis.
Keywords:
GC; lipases; lipids; Metschnikowia; waste substrates; yeasts
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/177424
guest ::
