Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Immobilization Effect on Catalytic Activity of yeast Yarrowia lipolytica

Piotr Zaborniak

Abstract

Yeast are reach in many enzymes used in biotechnological processes of food and pharmaceutical industries or even environmental protection where the most cost- and time-consuming are separation and purification of products. The solution could be immobilization of biocatalysts used in reactions. For cells’ or supernatants’ immobilization biopolymers or synthetic polymers can be used. The present study examines the hydrolytic activity of cellular and extracellular lipases from yeast Yarrowia lipolytica. Experimental material was obtained from batch culture in bioreactor. It is shown that the activity of biocatalyst and morphology of cells depends on the growth phase of microorganisms. Immobilization was carried on the basis of natural polymers – calcium alginate and cross-linked gelatin as well as on synthetic ones – polyvinyl alcohol and polyurethane. Enzymatic activity was determined using model reaction of phenyl laurate’s hydrolysis. It has been proved that immobilization yield for cells is higher than for supernatant and that it decreases in next repetition of reaction. Additionally, for preparation of biocatalyst, lyophilization was used however, it had negative impact on experimental material. The best results of catalytic activity and durability of immobilized biological factor was obtained for 70 hours old biomass immobilized in calcium alginate. Very good results were also obtained for biocatalysts immobilized in cross-linked gelatin.
Record ID
WUT6ace4d0ab24c4692ab91b396f2f848fe
Diploma type
Master of Science
Author
Piotr Zaborniak Piotr Zaborniak,, Undefined Affiliation
Title in Polish
Wpływ immobilizacji na aktywność katalityczną drożdży Yarrowia lipolytica
Supervisor
Mariusz Tryznowski (FC/CPCT) Mariusz Tryznowski,, Chair Of Polymer Chemistry And Technology (FC/CPCT)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Chair Of Polymer Chemistry And Technology (FC/CPCT)
Study subject / specialization
, Biotechnologia Przemysłowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
25-09-2012
Issue date (year)
2012
Keywords in Polish
Yarrowia lipolitytica, drożdże, lipaza, immobilizacja, alginian, żelatyna, poli(alkohol winylowy), pianka poliuretanowa
Keywords in English
Yarrowia lipolitytica, yeast, lipase, immobilization, alginate, gelatin, polyvinyl alcohol, polyurethane foam
Abstract in Polish
Drożdże stanowią bogate źródło enzymów wykorzystywanych w procesach biotechnologicznych w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz w ochronie środowiska. Powszechnie wiadomo, że w tych gałęziach gospodarki najbardziej czaso- i kosztochłonne są procesy rozdzielania i oczyszczania produktów. Jedną z metod poprawienia wydajności tych etapów jest immobilizacja biokatalizatorów wykorzystywanych do reakcji. Do unieruchamiania zarówno komórek jak i bogatego w enzymy płynu pohodowlanego można wykorzystać polimery naturalne oraz syntetyczne. Praca obejmuje badanie aktywności katalitycznej drożdży Yarrowia lipolytica w warunkach immobilizacji – na przykładzie aktywności lipaz wewnątrzkomórkowych oraz tych produkowanych zewnątrzkomórkowo przez drożdże. Materiał biologiczny do badań pozyskano z hodowli okresowej w bioreaktorze. W pracy przedstawiono zmiany aktywności katalitycznej materiału z bioreaktora oraz zmiany morfologiczne komórek w poszczególnych fazach wzrostu drożdży. Unieruchomienia płynu pohodowlanego oraz komórek drożdży dokonano w oparciu o biopolimery (alginian, żelatyna) oraz syntetyczne polimery (poli(alkohol winylowy), poliuretan). Aktywność enzymatyczną oznaczano wykorzystując modelową reakcję hydrolizy laurynianu p-nitrofenylu. Doświadczalnie udowodniono zależność między fazą wzrostu drożdży, a aktywnością lipolityczną komórek i enzymów zawartych w płynie pohodowlanym. Wykazano także, że wydajność immobilizacji rozumiana jako stosunek aktywności materiału zimmobilizowanego do aktywności materiału wolnego w przypadku biomasy komórkowej jest wyższa niż wydajność unieruchamiania płynu pohodowlanego, oraz że spada w kolejnych powtórzeniach reakcji. Dodatkowo, jako formę przygotowania i przechowywania biokatalizatora zastosowano liofilizację, która negatywnie wpłynęła na aktywność enzymatyczną. Najlepsze wyniki aktywności i trwałości biokatalizatora stwierdzono dla biomasy drożdży pochodzącej z siedemdziesięciogodzinnej hodowli, immobilizowanej w biopolimerze – alginianie wapnia. Zadowalające wyniki uzyskano również dla biokatalizatorów immobilizowanych w drugim biopolimerze – sieciowanej żelatynie.
File
  • File: 1
    Piotr Zaborniak praca magisterska.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT6ace4d0ab24c4692ab91b396f2f848fe/
URN
urn:pw-repo:WUT6ace4d0ab24c4692ab91b396f2f848fe

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page