Baker’s yeast beyond the traditional use in the food industry may be used to carry out biotransformations. The effectiveness of yeast as biocatalysts is based on the presence of large amounts of intracellular enzymes, whose efficiency can be repeatedly increased by permeabilization. It is the process of increasing the permeability of cell walls and membranes in order to facilitate reagents access to the intracellular enzyme. Alcohols permeabilization process allows for approx. 50-fold increase in catalase activity of baker’s yeast. In this paper, the influence of physical and chemical parameters on the effectiveness of permeabilization of baker’s yeast cells using alcohols was analyzed. Research has shown that with increasing temperature of permeabilization process better results are achieved using a lower alcohol concentration. Based on presented response surface graphs, we can also indicate a negligible impact of duration time on the process efficiency.
Komórki drożdży piekarskich ze względu na dużą zawartość enzymów wewnątrzkomórkowych stosowane są jako biologiczne katalizatory reakcji chemicznych. Proces permeabilizacji z użyciem alkoholi pozwala znacząco zwiększyć ich skuteczność. W oparciu o odpowiednie modele matematyczne przeprowadzono symulację skuteczności permeabilizacji komórek drożdży piekarskich dla ustalonych wartości temperatury procesu. Rezultaty obliczeń analitycznych umożliwiają łatwe prognozowanie aktywności wewnątrzkomórkowej katalazy dla narzuconych temperatur.
EN
Baker's yeast cells due to the high content of intracellular enzymes are used as biological catalysts of chemical reactions. Permeabilization process with the use of alcohol can significantly increase their effectiveness. On the basis of the corresponding mathematical models the simulation of effectiveness of permeabilized baker's yeast cells for predefined temperatures was performed. The results of analytical calculations allows for easy prediction of intracellular catalase activity for the imposed temperatures.
Katalaza znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle włókienniczym, spożywczym i celulozowo-papierniczym do usuwania pozostałości nadtlenku wodoru. Proces ten zazwyczaj prowadzony jest w warunkach izotermicznych, co może przyczynić się do szybszej dezaktywacji zastosowanego enzymu. W pracy podano optymalny sposób sterowania temperaturą uwzględniający nie tylko dezaktywację substratem, lecz również dezaktywację termiczną katalazy. Na tej podstawie stwierdzono, że w obliczeniach projektowych wpływ dezaktywacji termicznej dla rozważanego początkowego stężenia nadtlenku wodoru może być zaniedbany.
EN
Catalase is the enzyme having useful applications in textile, food processing and pulp and paper industry for removing a hydrogen peroxide residuum. Abovementioned process is carried out usually under isothermal conditions. Such conditions can cause faster enzyme deactivation. In this paper the optimal temperature control was presented accounting for not only deactivation caused by the substrate but thermal deactivation of catalase as well. It was proved that the effect of thermal deactivation of catalase in the bioreactor design may be neglected.
Permeabilization was used for the purpose of transforming the cells of microorganisms into biocatalysts with an enhanced enzyme activity. Baker’s yeast cells were permeabilized with various organic solvents. A high degree of catalase activity was observed upon permeabilization with acetone, chloroform, isopropyl alcohol and ethyl acetate. Response surface methodology was used to model the effect of concentration of isopropyl alcohol, temperature and treatment time on the permeabilization of baker’s yeast cells to maximize the decomposition of H2O2. The optimum operating conditions for permeabilization were observed at 53.7% concentration of isopropyl alcohol, treatment time of 40 min and temperature of 15.6oC. A maximum value of catalase activity was found to be 6.188 U/g wet wt. and was ca. 60 times higher than the catalytic activity of yeast not treated by the permeabilization process.
Zbadano wpływ wilgotności na opory przepływu powietrza przez złoże biofiltracyjne złożone z nieregularnych zrębków drewna. Przeanalizowano siedem poziomów wilgotności złoża. Na tej podstawie określono wpływ zawartości wilgoci złoża na jego powierzchnię właściwą. Wykazano, że istnieje wilgotność złoża, po przekroczeniu której następuje gwałtowny spadek jego powierzchni właściwej.
EN
The influence of moisture content in a packed bed made of irregular wood chips on the resistance of air flowing through this bed was examined. Seven moisture content levels were analyzed. As a result the influence of moisture content in a packed bed on its specific surface area was determined. It was found that there was a certain moisture content value above which a drastic change in specific surface area occurred.
A new technique for the encapsulation of yeast cells by elimination of any thickening agent has been evaluated. The proposed procedure is based on the application of a concentrated suspension of cells which already has the sufficient viscosity to obtain spherical capsules with a semipermeable membrane. Measurements have been conducted which show that, for suspensions with yeast cell concentrations higher than 20% dry weight, apparent viscosity depends not only on the yeast concentration, but also on shear rate. The influence of sodium alginate and calcium chloride concentrations on membrane thickness has also been studied.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.