Αξιοποίηση παραπροϊόντων ζυθοποιίας για την παραγωγή μικροβιακού λίπους από την ελαιογόνο ζύμη Yarrowia lipolytica

Abstract

Τα απόβλητα ζυθοποιίας είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή άνθρακα σε διάφορες βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η καλλιέργεια της ελαιογόνου ζύμης Yarrowia lipolytica σε υπόστρωμα με βάση απόβλητα ζυθοποοιίας για την παραγωγή μικροβιακού ελαίου σε ζύμωση στερεάς κατάστασης. Η ζύμη αυτήείναι ικανή να συσσωρεύει σημαντικές ποσότητες λιπιδίων κάνοντας την σημαντική σε εφαρμογές στη φαρμακευτική και τη διατροφή. Το στέλεχος Yarrowia lipolytica ACA-DC 50109 καλλιεργήθηκε σε στερεό απόβλητο ζυθοποιίας, σε θερμοκρασία 30±1 °C για 20 ημέρες. Στις συνθήκες αυτές, ο μικροοργανισμός παρήγαγε 15,3 g βιομάζας ανά 150g υποστρώματος και η παραγωγή λιπιδίων ήταν σε ποσοστό 18,7% w/w επί της ξηρής βιομάζας. Όταν το θρεπτικό υλικό εμπλουτίστηκε με πηγή αζώτου, ο μικροοργανισμός παρήγαγε 15,8 g/150 g ξηρής βιομάζας και η παραγωγή λιπιδίων μειώθηκε, αφού αυτά προσδιορίστηκαν σε ποσοστό 13,1% w/w επί του υποστρώματος. Μετά τον εμπλουτισμό του θρεπτικού μέσου με υπολείμματα μαγιάς ο μικροοργανισμός παρήγαγε λιγότερη βιομάζα σε τιμές 15,1 g/150g και η παραγωγή λιπιδίων μειώθηκε επίσης σε ποσοστό 11,9% w/w επί του υποστώματος. Συμπερασματικά, το απόβλητο ζυθοποιίας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως υπόστρωμα ζυμώσεων στερεάς κατάστασης για την παραγωγή προϊόντων ιδιαίτερου βιοτεχνολογικού ενδιαφέροντος.

Brewery waste can be used as a carbon source in various biotechnological applications. The aim of the present work was the cultivation of the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica in a substrate based on brewery waste for the production of microbial oil in solid state fermentation. This yeast is able to accumulate significant amounts of lipids making it important in pharmaceutical and nutritional applications. The strain Yarrowia lipolytica ACA-DC 50109 was cultured in solid brewery waste, at a temperature of 30±1 °C for 20 days. Under these conditions, the microorganism produced 15.3 g of biomass per 150 g of substrate and lipid production was 18.7% w/w on dry biomass. When the nutrient was enriched with a nitrogen source, the microorganism produced 15.8 g/150 g dry biomass and lipid production decreased, since these were determined at 13.1% w/w on the substrate. After enrichment of the nutrient with yeast residues the microorganism produced less biomass at values ​​of 15.1 g/150g and lipid production was also reduced to 11.9% w/w on the hypostoma. In conclusion, brewery waste could be used as a substrate for solid state fermentations to produce products of particular biotechnological interest.