2-feniletanola biosintēze ar netradicionālo raugu Kluyveromyces marxianus

Abstract

Bakalaura darbā mērķis bija pārbaudīt dažādu Kluyveromyces marxianus celmu un fermentācijas apstākļu (L-fenilalanīna, temperatūras, aerācijas) ietekmi uz 2-feniletanola producēšanu. Darbā tika konstatēts, ka L-fenilalanīna pievienošana barotnei būtiski ietekmē 2-feniletanola iznākumu. Tika noteikts, ka optimālie apstākļi 2-feniletanola producēšanai ir glikozes barotne ar 1% L-fenilalanīnu, 150 rpm aerācija un +30°C temperatūra. No darbā pētītajiem pieciem celmiem optimālais 2-feniletanola producēšanai ir K. marxianus DSM 5422, to audzējot uz 10% glikozes barotnes ar 1% L-fenilalanīnu pie +30°C ar 150 rpm aerāciju. Tika noteikts, ka K. marxianus celmi DSM 5422, DSM 5418 un DSM 4906 spēj izmantot laktozi kā oglekļa avotu, kas tos padara perspektīvus 2-feniletanola ražošanai no laktozi saturošām siera sūkalām. K. marxianus celms CBS 712 ir spējīgs efektīvi izmantot gan glikozi, gan galaktozi, kas paver iespēju producēt 2-feniletanolu, audzējot šo celmu uz substrātiem, kas satur abus cukurus, piemēram, uz hidrolizētiem cukurbiešu atlikumiem pēc saharozes ekstrakcijas. Bakalaura darba rezultāti tika prezentēti starptautiskajā kongresā "European Biotechnology Congress" (Rīga, Latvija): "2-Phenylethanol production by Kluyveromyces marxianus on glucose and lactose substrates". Bakalaura darbs izstrādāts LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģijas institūtā Rūpnieciskās mikrobioloģijas un Pārtikas biotehnoloģijas laboratorijā laika posmā no 2015. gada novembra līdz 2016. gada maijam. Bakalaura darba apjoms ir 35 lpp., tai skaitā 10 tabulas un 16 attēli.

The aim of this work was to determine the effects of several Kluyveromyces marxianus strains and fermentation conditions (L-phenylalanine, temperature, aeration) on the production of 2-phenylethanol. It was determined that the addition of L-phenylalanine significantly increases 2-phenylethanol yield. It was found that the optimal conditions for 2-phenylethanol production are a glucose medium with 1% L-phenylalanine, 150 rpm aeration and +30°C temperature. From the strains used, the optimal strain for 2-phenylethanol production was K. marxianus DSM 5422, grown in a 10% glucose medium with 1% L-phenylalanine at +30°C with 150 rpm aeration. It was determined that K. marxianus strains DSM 5422, DSM 5418 and DSM 4906 are capable of using lactose as a carbon source, making them prospective in producing 2-phenylethanol from lactose-containing cheese whey. K. marxianus strain CBS 712 is capable of utilizing both glucose and galactose, which opens the possibility to cultivate it on substrates, containing both glucose and galactose such as hydrolyzed sugar beet residue after sucrose extraction. Results of this research were presented at the international conference "European Biotechnology Congress": "2-Phenylethanol production by Kluyveromyces marxianus on glucose and lactose substrates". The research has been made at the Industrial Microbiology and Food Biotechnology Laboratory of the University of Latvia, Institute of Microbiology and Biotechnology in the period of November, 2015 to May, 2016. The volume of the research paper is 35 pp., including 10 tables and 16 figures.