: Συμβολή στην ασφαλή βιοτεχνολογική παραγωγή λυκοπενίου με τον μύκητα Blakeslea trispora. 1. Επιλογή κατάλληλου διαλύτη για την εκχύλιση του κυτταρικού λίπους, 2. Προσδιορισμός υπολειμματικού ιμιδαζ:
Creators: name: Διάκος, Γεώργιος Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2011
Subjects: Λυκοπένιο
Εκχύλιση
Ιμιδαζόλιο
Lycopene
Extraction
Imidazole

description: Τις τελευταίες δεκαετίες έντονη ερευνητική δραστηριότητα έχει παρατηρηθεί για τη βιοτεχνολογική παραγωγή λυκοπενίου με τη βοήθεια μικροοργανισμών. Συγκεκριμένα, το λυκοπένιο σύμφωνα με την απόφαση 2007/721/EC του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου, επιτρέπεται να συντίθεται βιοτεχνολογικά από το μύκητα B. trispora. Με βάση τις προδιαγραφές του προϊόντος, το βιοτεχνολογικώς παραγόμενο λυκοπένιο παραλαμβάνεται από τη συζευγμένη καλλιέργεια (+) και (-) στελεχών του μύκητα B.trispora που καλλιεργείται παρουσία ιμιδαζολίου ως παρεμποδιστή της β-κυκλάσης του λυκοπενίου.Το όριο για το υπολειμματικό ιμιδαζόλιο είναι ≤ 1 ppm και οι επιτρεπόμενοι διαλύτες για την ανάκτηση του λυκοπενίου είναι προπαν-2-όλη και ο ισοβουτυλεστέρας του οξικού οξέος.Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο της συμβολής στην ασφαλή βιοτεχνολογική παραγωγή λυκοπενίου με το μύκητα B. trispora και ειδικότερα: α) στην επιλογή κατάλληλου διαλύτη για την εκχύλιση του κυτταρικού λίπους και β) στον προσδιορισμό του υπολειμματικού ιμιδαζολίου, του 2-μεθυλο ιμιδαζολίου και άλλων παρεμποδιστών κυκλοποίησης του λυκοπενίου με υγρή χρωματογραφία ζεύγους ιόντων. Στην κατεύθυνση αυτή πραγματοποιήθηκαν δοκιμές διαλυτότητας των ενώσεων ιμιδαζόλιο και 2-μεθυλο ιμιδαζόλιο στους επιτρεπόμενους διαλύτες εκχύλισης για τα τρόφιμα (οδηγία 95/45/EE, 1995), με σκοπό την εύρεση διαλύτη/ών με τους οποίους θα ελαχιστοποιείται η πιθανότητα μεταφοράς αυτών των παρεμποδιστών στο τελικό προϊόν. H μικρότερη διαλυτότητα του ιμιδαζολίου παρατηρήθηκε στο εξάνιο και το διχλωρομεθάνιο. Με τους διαλύτες αυτούς πραγματοποιήθηκαν στη συνέχεια δοκιμές εκχύλισης του κυτταρικού λίπους μετά από κατεργασία της βιομάζας με υγρό άζωτο, με τη βοήθεια υπερήχων και με ομογενοποιητή υψηλής πίεσης. Τα καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά στην ανάκτηση του λυκοπενίου, ελήφθησαν με το μίγμα διαλυτών εξάνιο-διχλωρομεθάνιο σε αναλογία 5:1 (v/v) και προκατεργασία της βιομάζας με υγρό άζωτο. Τέλος, όσον αφορά στον προσδιορισμό του ιμιδαζολίου, του 2-μεθυλο ιμιδαζολίου και της ιστιδίνης με υγρή χρωματογραφία αντίστροφής φάσης - ζεύγους ιόντων (TFA, HClO4, H3PO4), τα όρια ανίχνευσης και ποσοτικής εκτίμησης για το ιμιδαζόλιο ικανοποίησαν οριακά αυτά που απαιτεί η νομοθεσία (LOD=0,36 ng/μL και LOQ=1,10 ng/μL).
description: The last decades, intense research activity has been observed with regard to the biotechnological production of lycopene using microorganisms. Specifically, the European Union has come to the regulation 2007/721/EC, according to which it is permitted to produce lycopene using B. trispora. According to the specifications of product, the biotechnological produced lycopene derives from the joint cultivation of the (+) and (-) mating type of B. trispora, which is grown in the presence of imidazole as an inhibitor of the β-cyclase of lycopene. Imidazole may be found in lycopene at levels below 1 ppm and the solvents that could be used for the recovery of lycopene are isopropanol and the isobutyl acetate. In the present study focus was on the safety aspects of biotechnological production of lycopene using fungus B. trispora and in particular: a) The selection of the solvent suitable for the extraction of the cellular fat. b) The determination of the residual imidazole, the 2- methyl imidazole and other inhibitors of the formation of the lycopene cyclization by reversed phase ion pair chromatography. To this particular direction, we successfully attempted to estimate the solubility of the imidazole and 2-methylimidazole in the solvents permitted for food applications, according to the directive 95/45/EE. This procedure had as a main aim to locate the solvent/-s with the use of which we will be able to minimize the possible transfer of these inhibitors to the final product. The lowest solubility was observed in hexane and dichloromethane, solvents which then used for the extraction of the cellular fat after treating the biomass with liquid nitrogen, using ultrasound and high pressure. The best results regarding the recovery of lycopene were derived with the use of a mixture of the hexane and dichloromethane in a 5:1 (v/v) ratio and after pretreatment of the biomass with liquid nitrogen. Finally, regarding the determination of imidazole, 2-methyl imidazole and histidine, by reversed phase ion pair liquid chromatography (TFA, HClO4, H3PO4), the limits of the detection and quantification of the imidazole marginally satisfied those required by the law (LOD=0,36 ng/μL και LOQ=1,10 ng/μL).