Розробка технології виробництва рибофлавіну і ефірної олії, що продукуються Eremothecium ashbyi Guill.

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПоліщук, Валентина Юріївна
dc.date.accessioned2018-06-06T14:11:59Z
dc.date.available2018-06-06T14:11:59Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenDuring the work, morphological and cultural peculiarities of the strain Eremothecium ashbyi F-340 have been investigated. The strain storage conditions have been investigated. Long-term storage of E. ashbyi culture (for 7 months) is possible only at room temperature. Growth dynamics of E. ashbyi strain F-340 in submerged culture follows the known regularities for periodic cultures. Exponential growth phase lasts for about 2 days; after this, growth deceleration and culture switch into stationery growth phase are observed; the latter one lasts for about 5 days of culturing, after which the culture is switched into dieoff or autolysis phase. It has been established that pH decrease to 5.2 occurs during intensive strain growth; intensive riboflavin accumulation in cultural fluid and biomass is associated with pH increase to 7.8. The most intensive riboflavin accumulation occurs in stationery growth phase on culturing day 3–4, and its concentration reaches 34 mg/dm3. The second stage of riboflavin accumulation occurs on day 5-7 and is associated with culture autolysis; riboflavin content reaches 55 mg/dm3. Riboflavin is accumulated at the beginning in E. ashbyi mycelium, where it reaches the level of 8.1-10.7 mg/g of dry biomass and remains at that level until completion of culturing. Despite continuous maintenance selection during the strain culturing under laboratory conditions for 3 years, gradual considerable decrease in riboflavin accumulation and relevant increase in biomass accumulation level has been observed. UV irradiation of the producer cultural fluid results in increase of riboflavin biosynthesis by 72-74%, and irradiation of aqueous suspension of mycelium of the producer strain results in synthesis increase by 80%. It has been established that the highest riboflavin yield is achieved when the inoculum aged 3-4 days in quantity 1% is used. It has been shown that the initial pH level of media intended for biomass and riboflavin production has to be different. In order to obtain maximum quantities of biomass and inoculum, it is expedient to adjust the medium pH to the level 5.5 – 6.0, and for maximum riboflavin accumulation, initial medium рН has to be 7.5. It has been established that, under aeration conditions on a rocker at 180 rpm, 70 % more riboflavin is synthesized compared to 70 rpm. E. ashbyi is capable to growth in a wide range of temperatures from 20 to 38С. The optimal temperature for maximum target product yield is 27-29С. The effect of various carbon sources on biomass accumulation and riboflavin synthesis by E. ashbyi strain F-340 has been studied. Monosaccharides (fructose, galactose) and hexatomic alcohol sorbitol are better suitable for riboflavin synthesis, and biomass is accumulated better in the presence of fructose, sucrose, and glycerol in the medium. The best nitrogen source for E. ashbyi F-340 turned out to be yeast extract. Nevertheless, no medium for Eremothecium ashbyi culturing containing the said carbohydrates and being cheap and technological enough has been suggested yet. In order to solve this problem, we have suggested to use such a promising natural carbon source as glucose-fructose syrup (GFS), manufactured from corn starch via its enzymatic hydrolysis to glucose with following isomerization of glucose parts into fructose and further purification. It has been shown that the highest vitamin quantity is synthesized with the use of GFS-10 (140 mg/dm3), which is 7 times as high as in a medium with glucose, and 3.8 times as high as in a medium with fructose. For the nutrient medium optimization, we have planned a complete factorial experiment at two levels for 3 factors; the planning matrix was supplemented with “star” points, and orthographic central composite design of second order for 3-factor experiment has been obtained. As a result of calculations, regression equation of the second order has been obtained. Statistical significance of the equation coefficients was verified according to Student’s criterion, and adequacy of the obtained equation was verified according to Fisher’s criterion. As a result of mathematical processing of experimental data, we have obtained the regression equation of relation between riboflavin concentration in cultural fluid and concentrations of GFS-10 (m), yeast extract (w) and peptone (v): Y1= –758.483+41.029·m+9.959·w+5.777·v+0.693·m·w–0.472·m·v–3.51·w·v– –0.547·m2+5.701·v2 Analyzing the response surfaces, we have established the composition of modified medium: optimal GFS-10 concentration for maximum riboflavin accumulation is 40 g/dm3, and concentrations of yeast extract and peptone in the medium are 10 and 1 g/dm3, respectively. Riboflavin concentration observed during culturing on modified medium in cultural fluid is 350.415 mg/dm3, which is 17 times higher than on GPY medium and 2.5 times higher than on initial medium with GFS-10. Wide range of variation of essential oil content has been shown. The highest quantity is observed in the medium containing GFS-10 (273…420 mg/dm3) as carbon source. Essential oil quantity is increased with increase of GSF concentration in the medium. Technological flow chart for concomitant production of riboflavin and essential oil production by hydrodistillation with further separation of riboflavin and essential oil isolation flows is provided.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена биотехнологии получения рибофлавина и эфирного масла с ароматом розы с использованием аскомицета Eremothecium ashbyi. Исследованы биологические свойства E. ashbyi F-340 и уровень его биосинтетической активности. Выявлены условия длительного хранения продуцента. Предложены методы повышения биосинтетической способности продуцента с помощью поддерживающей селекции и УФ-облучения. Установлены возраст и концентрация посевного материала, при которых наблюдается максимальное накопление рибофлавина. Установлены источники углерода и азота, которые способствуют увеличению выхода рибофлавина, оптимальные значения исходного рН среды для максимального биосинтеза рибофлавина и биомассы, целесообразные условия перемешивания. Впервые показана возможность использования в качестве источника углерода глюкозо-фруктозного сиропа: отечественного возобновляемого сырья, получаемого из кукурузы. Доказана способность E. ashbyi F-340, одновременно с рибофлавином, синтезировать эфирное масло с ароматом розы в широком вариационной диапазоне. Наибольшее количество масла продуцируется на среде с глюкозо-фруктозним сиропом. С помощью факторного эксперимента получен состав модифицированной питательной среды, что привело к значительному увеличению выхода рибофлавина. На основе проведенных исследований разработана технологическая схема одновременного получения рибофлавина и эфирного масла с ароматом розы с использованием E. ashbyi F-340.uk
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена біотехнології отримання рибофлавіну та ефірної олії з ароматом троянди з використанням аскоміцету Eremothecium ashbyi. 19 Досліджено біологічні властивості E. ashbyi F-340 та рівень його біосинтетичної активності. Виявлено умови довготривалого зберігання продуценту. Запропоновано методи підвищення біосинтетичної здатності продуценту за допомогою підтримуючої селекції та УФ-опромінення. Встановлено вік та концентрацію посівного матеріалу, за яких спостерігається максимальне накопичення рибофлавіну. Встановлено джерела карбону та нітрогену, що сприяють збільшенню виходу рибофлавіну, оптимальні значення вихідного рН середовища для максимального біосинтезу рибофлавіну та біомаси, доцільні умови перемішування. Вперше показано можливість використання в якості джерела карбону глюкозо-фруктозного сиропу: вітчизняної відновлюваної сировини, що виробляється з кукурудзи. Доведено здатність E. ashbyi F-340, одночасно з рибофлавіном, синтезувати ефірну олію з ароматом троянди в широкому варіаційному діапазоні. Найбільша кількість олії продукується на середовищі з глюкозо-фруктозним сиропом. За допомогою факторного експерименту отримано склад модифікованого поживного середовища, що призвело до значного збільшення виходу рибофлавіну. На основі проведених досліджень розроблено технологічну схему одночасного отримання рибофлавіну та ефірної олії з ароматом троянди з використанням E. ashbyi F-340.uk
dc.format.page21 с.uk
dc.identifier.citationПоліщук, В.Ю. Розробка технології виробництва рибофлавіну і ефірної олії, що продукуються Eremothecium ashbyi Guill. : автореф. ... канд. техн. наук : 03.00.20 – біотехнологія (технічні науки) / Поліщук Валентина Юріївна. – Київ, 2018. – 177 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/23302
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectEremothecium ashbyiuk
dc.subjectрибофлавінuk
dc.subjectефірна оліяuk
dc.subjectглибинне культивуванняuk
dc.subjectпосівний матеріалuk
dc.subjectпоживне середовищеuk
dc.subjectглюкозо-фруктозний сиропuk
dc.subjectматематичне плануванняuk
dc.subjectEremothecium ashbyiuk
dc.subjectriboflavinuk
dc.subjectessential oiluk
dc.subjectinoculumuk
dc.subjectsubmerged culturinguk
dc.subjectnutrient mediauk
dc.subjectglucose-fructose syrupuk
dc.subjectmathematical planninguk
dc.subjectEremothecium ashbyiuk
dc.subjectрибофлавинuk
dc.subjectэфирное маслоuk
dc.subjectглубинное культивированиеuk
dc.subjectпосевной материалuk
dc.subjectпитательная средаuk
dc.subjectглюкозофруктозный сиропuk
dc.subjectматематическое планированиеuk
dc.subject.udc579.66:663.16:577.164.1](047.31)uk
dc.titleРозробка технології виробництва рибофлавіну і ефірної олії, що продукуються Eremothecium ashbyi Guill.uk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Polishchuk_aref.PDF
Розмір:
745.41 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ПБТБ)
Автореферати (вільний доступ)