Filamentli Mantarlar ile Polimer Hidrolitik Hücre Dışı Enzim Üretimi için Katı Hal Fermantasyon Sistemlerinin Tasarımı

Çok yönlü, katı hal fermantasyon sistemleri, plantainler, mantarlar tarafından enzim üretimi tasarlıyoruz. Farklı indükleyicilerin, göz içi tiplerin ve döner sistemlerin ölçeklenebilirliği ve jeli nasıl geliştirdiğini keşfetmek.

Homojen koşulları, oksijen transferini ve tutarlı enzim verimlerini korurken döner katı hal fermantasyon sistemlerinin ölçeğini büyütmek, önemli bir deneysel zorluk olmaya devam etmektedir.

Döner katı hal fermantasyon sistemlerinin, daldırılmış fermantasyona göre aynı verimde dört ila altı kat daha fazla üretim yaptığını gösterdik ve birden fazla enzim için çok yönlülüklerini ve ölçeklenebilirliklerini sergiledik.

Protokolümüz döner karıştırmayı, çeşitli protokol türlerini ve çeşitli spesifik indükleyicileri entegre ederek üst düzey enzim jelleri, homojen büyüme ve birden fazla enzim sisteminde uygulanabilirlik sağlar.

Gıda biyoenerjisi ve çevre sektörlerinde yeni enzimler üretmek için uygulamalarını keşfetmek için döner katı hal, fermantasyon sistemini büyütmeye odaklanacağız.

[Anlatıcı] Başlamak için, organik madde kalıntılarını, kalıntıları ve tozu gidermek için buğday kepeğini steril damıtılmış suyla üç kez yıkayın. Yıkanmış buğday kepeğini alüminyum tepsiye yayın ve 60 dereceye ayarlanmış fırında 24 saat kurutun. Spor süspansiyonunu hazırlamak için, miselyumla doyurulmuş beş milimetre çapında bir burgu diskini taze patates dekstroz burgu plakasına aktarın. Plakayı 28 santigrat derecede beş ila yedi gün veya miselyum ortamı doyurana kadar inkübe edin. Daha sonra plakaya beş mililitre steril damıtılmış su ekleyin ve steril bir halka kullanarak sporları yüzeyden ayırın. Şimdi, steril damıtılmış su kullanarak spor süspansiyonunun bir ila 100 oranında seyreltilmesini hazırlayın. Neubauer odasına 10 mikrolitre süspansiyon ekleyin ve sporları bir mikroskop kullanarak sayın. Sıvı kültür için, miselyumla doyurulmuş bir burgu diskini taze patates dekstroz burgu plakasına aktarmak için steril forseps kullanın. Ortam tamamen doyana kadar plakayı 28 santigrat derecede inkübe edin. Steril 125 mililitrelik bir Erlenmeyer şişesinde 25 mililitre patates dekstroz suyu hazırlayın ve ortamı sterilize etmek için şişeyi otoklavlayın. Daha sonra, doymuş PDA plakasından beş milimetrelik bir miselyum diskini steril et suyuna aktarın. Şişeyi bir çalkalayıcıda 125 RPM'de 24 ila 48 saat inkübe edin ve süreyi mantar türüne göre ayarlayın. Aşı hazırlama için iki mililitre kültürlü et suyu ve kuru ağırlık tayini için iki mililitre daha toplayın. Miselyum disklerinin doğrudan aşılanması için, miselyumla doyurulmuş burgu diskini taze patates dekstroz burgu plakasına yerleştirin ve ortam tamamen doyana kadar 28 santigrat derecede inkübe edin. Substrat tüpünü beş gram buğday kepeği, 0,5 gram indükleyici ve 5,5 mililitre su ile hazırlayın ve tüpü 15 dakika boyunca inç kare başına 15 pound'da otoklavlayın. Soğuduktan sonra, elektrot bazlı bir higrometre kullanarak bağıl nemi ölçmek için elektrot probunu değişen derinliklerde doğrudan reaktöre yerleştirin. Substratı, mililitrede 10 üzeri altı ila 10 üzeri yedi spor içeren bir mililitre spor süspansiyonu ile aşılayın. Alt tabakanın topaklanmasını önlemek için tüpleri bir dakikalık döngüler halinde beş dakika boyunca maksimum hızda vorteksleyin. Ardından tüpleri yatay eksenli bir döner karıştırıcıya yerleştirin. Döner karıştırıcıyı, mikroorganizmanın optimum büyüme sıcaklığına ayarlanmış bir inkübatörde inkübe edin. Enzim ekstraksiyonu için, istenen fermantasyon süresinden sonra substratı 20 mililitre önceden soğutulmuş tampon içinde yeniden süspanse edin. Tüpleri maksimum hızda bir dakikalık döngüler halinde vorteksleyin, ardından buz üzerinde bir dakika geçirin. Süspansiyonu kağıt filtreler kullanarak filtreleyin ve süpernatanı mekanik olarak çıkarmak için bastırın. Son olarak, sıvıyı berraklaştırmak için süpernatanı 3.000 G'de dört santigrat derecede 15 dakika santrifüjleyin. Altı günlük katı hal fermantasyonundan sonra, substrat, yüzeyi kaplayan lifli bir misel ağı ile görünür mantar kolonizasyonu gösterdi. Kitosanın hidrolizi yoluyla glukozamin oluşumu, katı hal fermantasyonu altında trichoderma harzianum'da önemli ölçüde daha yüksekti, bu da bu durumda kitinaz aktivitesinin batık fermantasyondakinden çok daha yüksek olduğunu gösteriyor. Benzer şekilde, aspergillus lentulus'un amilaz aktivitesi, batık fermantasyona kıyasla katı hal fermantasyonunda önemli ölçüde yükseldi.