Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Ocena właściwości celulolitycznych Cellulosimicrobium cellulans do biokonwersji polisacharydów słomy rzepakowej

100%

Kordala N. , Lewandowska M. , Kleina A. , Swiatek K.

Nauki Inżynierskie i Technologie

|

2014

|

nr 4(15)

PL

Celulazy są ważnymi enzymami o zastosowaniu przemysłowym, które mogą być syntetyzowane na podłożach zawierających tanie odpady lignocelulozowe. Przeprowadzono badania, których celem było określenie przydatności bakterii celulolitycznych Cellulosimicrobium cellulans PCM 2385 w produkcji celulaz podczas hodowli z odpadową słomą rzepakową jako głównym źródłem węgla i energii. W doświadczeniu uzyskano aktywność enzymów scukrzających celulozę (FP-az) na poziomie 0,02 FPU ∙ ml-1. Suplementacja podłoża hodowlanego dodatkowymi związkami o charakterze potencjalnie indukującym biosyntezę enzymów nie przyczyniła się do zwiększenia sekrecji celulaz u testowanego szczepu bakterii. Optymalizacja parametrów działania celulaz z zastosowaniem programu Statistica – plan Box-Behnkena wykazała ich najwyższą aktywność hydrolityczną w warunkach: temperatura 40°C i pH 7,5 (aktywność FP-az na poziomie 0,0232 IU ∙ cm-3). W wyniku procesu hydrolizy polisacharydów słomy rzepakowej w ustalonych warunkach, z zastosowaniem płynu pohodowlanego natywnego i zatężonego 50-krotnie uzyskano odpowiednio 1,51 i 14 g ∙ dm-3 cukrów redukujących w medium poreakcyjnym.

EN

Cellulase are industrially important enzymes having application in diverse industries. Substrate cost account for the major fraction of the costs of cellulase production, and the use of cheap lignocellulosic biomass resources as substrates can help reduce cellulase prices. This study was to produce cellulases enzymes using Cellulosimicrobium cellulans grown on rape straw as substrate. The maximum cellulase activity of 0,02 FPU ml-1 of filter paper activity was obtained. The supplementation of culture medium with the inducers of cellulase synthesis did not increase the secretion of enzymes in the tested bacterial strain. The optimization of the operating conditions of the cellulase using Statistica program – a Box- -Behnken design indicated the following parameters: pH 7,5, temperature 40°C (FPase activity reached 0,0232 IU cm-3). The amount of released reducing sugars after 72 hours hydrolysis of rape straw polysaccharides, at optimal parameters designated, using a 5- and 50-fold concentrated post-culture liquid was 1,51 and 14 g ∙dm-3of reaction medium, respectively.

2

Charakterystyka, właściwości oraz znaczenie biotechnologiczne esteraz bakteryjnych

100%

Lewandowska M. , Bednarski W. , Wachowska M. , Kordala N.

|

tom 583

PL

Na podstawie informacji literaturowych zaprezentowano aktualną wiedzę o właściwościach biokatalitycznych esteraz bakteryjnych oraz metodach ich modyfikacji. Uwzględniając informacje o specyficznej aktywności esteraz, opisano różnice między nimi a lipazami. Zwrócono uwagę na ich specyfikę substratową oraz na uwarunkowania związane ze środowiskiem reakcji ze szczególnym uwzględnieniem zawartości wody. Przedstawiono również przykłady potwierdzające znaczenie biotechnologiczne esteraz w kształtowaniu cech smakowo-zapachowych serów, wina, a także w produkcji niektórych składników żywności, farmaceutyków lub kosmetyków. Wskazano na współczesne możliwości doskonalenia cech genetycznych bakterii w kierunku poprawy wydajności syntezy esteraz oraz ich specyficzności ważnej w praktyce.

XX

Esterases represent a diverse group of hydrolases catalyzing the cleavage and formation of ester bonds. They are widely distributed in animals, plants and microorganisms. Beside lipases, a considerable number ofmicrobial esterases have also been discovered and overexpressed. Comparisons between esterases and lipases reveal remarkable sequence similarities, despite radically different substrate specificities and physiological functions. Esterase can perform ester hydrolysis and substrate transesterfication reactions. They prefer water-soluble substrates and can only hydrolyze triglycerides composed of short-chain fatty acids. Esterases display high regio- and stereo-specificity, require no co-factors and are usually stable and active in organic solvents. These make them attractive in important industrial and medical applications in the production of optically-pure compounds in fine chemical synthesis, including the metabolic processing of drugs and antimicrobial agents. Esterases originate from mesophilic bacteria as well as from cold-adapted or thermostable organisms. This paper focuses on the considerable amount of research directed at defining the accumulation of esters during fermentation and their contribution to aromas in foods and beverages. From this research, it is obvious that esters are extremely important for the aroma profile of fermented beverages and various dairy products. Based on the available information and a literature search, it is also clear that lactic acid bacteria in fermented beverage and dairy products possess an extensive collection of ester-synthesizing and hydrolyzing activities. This review also presents the major esters reported in wine and cheese and the enzymes responsible for their hydrolysis and synthesis. Ester impact on fermented product aroma and formation during primary and malolactic fermentation was also evaluated. Moreover, the potential applications of current knowledge of esterases are also described. Attention is also paid to the possibility of improving the genetic characteristics of bacteria to improve the synthesis efficiency and specificity of important esterase enzymes. Metabolic engineering is expected to have a significant impact on ester biosynthesis by microorganisms. Genetic engineering offers the potential for further control of wine/cheese aroma, including inactivation or over-expression of esterase and alcohol acetyltransferase genes. As an interesting alternative, GRAS/food-grade expression systems or directed evolution, which are more acceptable for use in food products, are also mentioned.

3

Otrzymywanie etanolu ze słomy rzepakowej w procesie symultanicznej hydrolizy i fermentacji w systemie półciągłym

100%

Swiatek K. , Lewandowska M. , Juszczuk A. , Kordala N.

Nauki Inżynierskie i Technologie

|

2014

|

nr 4(15)

PL

Przeprowadzono badania, których celem było określenie wpływu zastosowania półciągłego systemu hydrolizy i fermentacji polisacharydów zawartych w słomie rzepakowej na wydajność produkcji etanolu w systemie SSF. Słomę rzepakową po alkalicznej obróbce wstępnej poddano detoksykacji poprzez dwukrotne przepłukanie wodą. Po 24 i 48 h jednoczesnej hydrolizy i fermentacji do prób dodawano substrat poddany obróbce wstępnej i suszeniu, każdorazowo w ilości 25% początkowej zawartości substratu w zawiesinie. Porównawczo przeprowadzono symultaniczną hydrolizę i fermentację bez dodatkowego zasilania substratem (kontrolną). Efekty procesu fermentacji wyrażono ilością wytworzonego etanolu w medium pofermentacyjnym. W kontrolnym doświadczeniu hydrolizy i fermentacji uzyskano 1,60% (v/v) etanolu w medium. Natomiast w półciągłym systemie ilość uzyskanego alkoholu wynosiła 1,81% (v/v), co oznacza zwiększenie stężenia etanolu o 13%. Biorąc pod uwagę stężenie surowca w medium reakcyjnym, można stwierdzić, że zastosowana modyfikacja procesu symultanicznej hydrolizy i fermentacji nie wpłynęła na poprawę wydajności procesu biokonwersji.

EN

The research was carried out with the aim to determine the impact of the application of the fed-batch system of simultaneous saccharification and fermentation of polysaccharides contained in rape straw on the production of ethanol in SSF system. Rape straw after alkaline pretreatment was subjected to detoxification by double rinsing with water. After 24 and 48 hours of simultaneous hydrolysis and fermentation, pretreated and dried substrate was added to the samples, each in an amount of 25% of the initial amount of substrate in the slurry. Comparatively simultaneous hydrolysis and fermentation without additional supply of substrate was carried out. The effects of the fermentation were expressed as the amount of ethanol produced in a fermentation medium. In the control experiment of hydrolysis and fermentation 1.60% (v/v) of ethanol was obtained. However, in the fed-batch system, ethanol concentration was 1.81% (v/v), which represented an increase in ethanol concentration of 13%.

4

Role of humic acids-based fertilisers and nitrogen fertilisers in the regulation of the macroelement content in maize biomass

100%

Wyszkowski M. , Kordala N. , Brodowska M. S.

Journal of Elementology

|

2023

|

tom 28

|

nr 4

5

Ocena zależności efektów hydrolizy enzymatycznej polisacharydów miskanta olbrzymiego i słomy rzepakowej od warunków ich wstępnej obróbki amoniakiem

100%

Kordala N. , Lewandowska M. , Swiatek M. , Bednarski W.

Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia

|

2013

|

tom 12

|

nr 3

PL

Przedmiotem badań było określenie wpływu obróbki wstępnej miskanta olbrzymiego i słomy rzepakowej za pomocą 15-procentowego roztworu amoniaku na proces hydrolizy zawartych w nich polisacharydów. Efektywność jej działania oceniono na podstawie stężenia cukrów redukujących uwolnionych podczas hydrolizy enzymatycznej oraz jej wydajności obliczonej w odniesieniu do sumy polisacharydów dostępnych w materiałach. Przeprowadzenie obróbki wstępnej w warunkach 80°C/6 godz. skutkowało wzrostem stężenia uwalnianych cukrów o 50% (miskant) i 18% (słoma rzepakowa) w odniesieniu do hydrolizy materiałów po obróbce w warunkach 20°C/24 godz., w tym samym czasie hydrolizy. Niezależnie od wariantu obróbki wyższy stopień delignifikacji odnotowano w mi- skancie niż w słomie rzepakowej.

EN

The object of the study was to determine the effect of the pretreatment of Mis- canthus giganteus and straw rape with a 15% solution of ammonia on the availability of polysaccharides in substrates for hydrolysis. Its effectiveness was assessed on the basis of the concentration of reducing sugars released during enzymatic hydrolysis and its efficiency calculated in relation to the total polysaccharides available in materials. Carrying out the pretreatment under conditions of 80°C/6 h resulted in an increase in released sugars concentration by 50% (Miscanthus) and 18% (straw), with regard to the hydrolysis of the materials pretreated under conditions of 20°C/24 h, at the same hydrolysis time. Regardless of the pretreatment variant a higher degree of delignification was reported for Miscanthus than rape straw.