Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου για τη βελτίωση της παραγωγής καροτενίων από συνθετικό υπόστρωμα με τον μύκητα Blakeslea trispora σε ζύμωση βυθού:
Creators: name: Φιλοθέου, Ανδρέας Α.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2010
Subjects: Καροτένια
Καροτενοειδή
Β-καροτένιο
Γ-καροτένιο
Συνθετικό υπόστρωμα
Blakeslea trispora
Carotenes
Carotenoids
B-beta carotene
G-gamma carotene
Synthetic medium

description: Η παρούσα μελέτη αφορά την παραγωγή καροτενίων από το μύκητα Blakeslea trispora, από συνθετικό υπόστρωμα παραγωγής σε ζύμωση βυθού. Σ’ αυτή τη μελέτη δοκιμάστηκε η επίδραση και αναζητήθηκε η άριστη συγκέντρωση έξι ουσιών στη παραγωγή καροτενίων από τον μύκητα, όταν αυτές προστίθονταν σε ένα βασικό υπόστρωμα παραγωγής.. Οι έξι ουσίες μελετήθηκαν με τη μέθοδο του Σύνθετου Κεντρικού Σχεδιασμού (Central Composite Design, CCD) σε δύο ομάδες, ως εξής: ΒΗΤ, λινελαϊκό οξύ και Span 20 (πρώτη ομάδα), και CuSO4.5H2O με FeCl3.6H2O και Co(NO3)2.6H2O (δεύτερη ομάδα).Κατά τη διεξαγωγή των πειραμάτων της δεύτερης ομάδας ουσιών, οι ουσίες της πρώτης προστέθηκαν στο βασικό υπόστρωμα στην άριστη συγκέντρωσή τους.Από τα αποτελέσματα προέκυψαν 2 μαθηματικά μοντέλα που αφορούν πρόβλεψη παραγωγής καροτενίων. Όλες οι ουσίες που δοκιμάστηκαν είχαν στατιστικώς σημαντική επίδραση στην παραγόμενη ποσότητα καροτενίων από τον μύκητα, εκτός του Span 20. Με τη χρήση των μοντέλων αυτών ήταν δυνατός ο προσδιορισμός της μέγιστης παραγωγής καροτενίων όπως και της συγκέντρωσης των εξεταζόμενων ουσιών στο σημείο μέγιστης παραγωγής καροτενίων. Οι προβλεπόμενες από τα μοντέλα τιμές επαληθεύτηκαν και πειραματικά, παρέχοντας ένδειξη λειτουργικότητας των μοντέλων.Συγκεκριμένα, στην πρώτη ομάδα ουσιών προβλέφθηκε παραγωγή 135,34 mg καροτενίων/ g ξηρής βιομάζας, ενώ κατά τη πειραματική επαλήθευση η συγκέντρωση καροτενίων ήταν 139, 02 ± 4,53 mg καροτενίων / g ξηρής βιομάζας με 27,05 ± 1,8 g ξηρής βιομάζας ανά λίτρο υγρού ζύμωσης. Η παραγωγή αυτή επιτεύχθηκε όταν το BHT προστέθηκε σε συγκέντρωση 4,7 g/ L υγρού ζύμωσης, το Span 20 16,0 g/ L και το λινελαϊκό οξύ 21,3 g/ L. Η σύνθεση των καροτενίων στο μέγιστο σημείο παραγωγής ήταν: β- καροτένιο 46,43%, γ- καροτένιο 32,12% και λυκοπένιο 24,57%. Στη δεύτερη ομάδα αντίστοιχα, προβλέφθηκε παραγωγή 157,93 mg καροτενίων/ g ξηρής βιομάζας, ενώ πειραματικά παρήχθησαν 153, 67 ± 5,45 mg καροτενίων/ g ξηρής βιομάζας με 26,627 ± 0,83 g ξηρής βιομάζας ανά λίτρο υγρού ζύμωσης. Η συγκέντρωση των CuSO4.5H2O, FeCl3.6H2O και Co(NO3)2.6H2O ήταν 395,64 mg/ L υγρού ζύμωσης,, 10,00 mg/ L και mg/ L 1,12 mg/ L αντίστοιχα. Η σύνθεση των καροτενίων στο μέγιστο σημείο παραγωγής ήταν: β- καροτένιο 36,90%, γ- καροτένιο 46,93% και λυκοπένιο 16,17%.
description: In this study, the effect of linoleic acid, BHT, Span 20 and trace elements, such as CuSO4.5H2O, FeCl3.6H2O and Co(NO3)2.6H2O on carotene production by Blakeslea trispora was investigated. Also, a Central Composite Design was employed to determine the maximum carotenes concentration at optimum values for the process variables. The fit of the model was found to be good. All variables (except Span 20) had a strong effect on carotene production. The composition of the medium to enhance carotene production (153.67 ± 5.45 mg / g dry biomass) is as follows: glucose 50.00 g/L, corn steep liquor 80.00 g/L, yeast extract 1.00 g/L, L- asparagine 2.00 g/L, KH2PO4 1.50 g/L, MgSO4.7H2O 0.50 g/L, Casein hydrolysate 2 g/L, hydrochloric thiamine 5.00 mg/L, linoleic acid 21.3 g/L, BHT 4.7 g/L, Span 20 16.0 g/L, CuSO4.5H2O 395.64 mg/ L, FeCl3.6H2O 10.00 mg/ L and Co(NO3)2.6H2O 1.12 mg/ L. Using the above medium, the carotenes content in Blakeslea trispora were: β- carotene 36.90%, γ- carotene 46.93% and lycopene 16.17%