Μελέτη αύξησης στελεχών του ζυμομύκητα Kluyveromyces marxianus σε υπόστρωμα αποβλήτων τυροκομίας κάτω απο διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας για την παραγωγή μονοκυτταρικής πρωτεΐνης

Abstract

Στη παρούσα πτυχιακή μελέτη διερευνήθηκε η ικανότητα αύξησης των τριών διαφορετικών στελεχών του ζυμομύκητα Kluyveromyces marxianus EXF-6231, EXF-6232 και EXF-9072 αξιοποιώντας ως υπόστρωμα πρωτογενές τυρόγαλο σε συνθήκες χαμηλού pH, καθώς και η ικανότητα παραγωγής μονοκυτταρικής πρωτεϊνης ως μεταβολικό προϊόν της ζύμωσης. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν αερόβιες ζυμώσεις προκειμένου ο μεταβολισμός του υποστρώματος να στραφεί προς την παραγωγή βιομάζας (μονοκυτταρική πρωτεϊνη) και ταυτόχρονα να αποφεχθεί ο ζυμωτικός μεταβολισμός που θα είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή αιθανόλης. Η μελέτη χωρίζεται σε τέσσερις σειρές πειραμάτων, όπου μοναδική μεταβλητή αποτελεί η θερμοκρασία της ζύμωσης. Συγκεκριμένα, εφαρμόσθηκαν 4 διαφορετικές θερμοκρασίες στην ζύμωση του εκάστοτε στελέχους, δηλαδή πραγματοποιήθηκαν 12 ζυμώσεις συνολικά. Οι διαφορετικές θερμοκρασίες ζυμώσεων ήταν στους 20°C, 25°C, 30°C και 35°C. Ο δείκτης pH παρέμεινε ρυθμισμένος στο 3,5 ενώ η συγκέντρωση της λακτόζης του πρωτογενούς τυρόγαλου ήταν 20±5 g/L. Οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν αφορούσαν τον προσδιορισμό της ξηρής βιομάζας, την κατανάλωση της λακτόζης του υποστρώματος, την παραγωγή μονοκυτταρικής πρωτεϊνης (SCP) και την κατανάλωση ελεύθερων αμινομάδων. Βάσει των αποτελεσμάτων παρατηρήθηκε ικανοποιητική παραγωγή βιομάζας στη πλειονότητα των ζυμώσεων με μέγιστη τιμή αυτή του στελέχους EXF-6231 στους 30°C, Χmax=9.53 g/L. Αξιοσημείωτες ήταν και οι μέγιστες τιμές των EXF-6231 και EXF-9072 στους 30°C και 20°C αντίστοιχα, οι οποίες ήταν Χmax=8.38 g/L και Xmax = 8.246 g/L. Η βέλτιστη θερμοκρασία για παραγωγή μονοκυτταρικής πρωτεϊνης (SCP) παρατηρήθηκε στους 30°C για τα στελέχη EXF-6231 και EXF-6232 και στους 25°C για το στέλεχος EXF-9072 με τιμές SCPmax=3.010 g/L, SCPmax= 3.436 και SCPmax=2.683, αντίστοιχα.