НАКОПИЧЕННЯ ЕКЗОПОЛІСАХАРИДІВ ДРІЖДЖАМИ RHODOTORULA SP.
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2023.01.013Ключові слова:
Rhodotorula, екзополісахариди (ЕПС), середовище Сабуро, середовище Гісса з мальтозою, лактозою таАнотація
Робота присвячена оцінці можливості використання альтернативних джерел карбону для продукції екзополісахаридів дріжджами роду Rhodotorula sp. Екзополісахариди (ЕПС) – високомолекулярні полімерні метаболіти мікроорганізмів, що продукуються назовні клітини. Вони володіють високою здатністю до гелеутворення, емульгування, суспендування. Здатність до синтезу ЕПС виявлено у багатьох мікроорганізмів, проте їх рівень коливається в широких межах як для різних продуцентів ЕПС, так і для одного продуцента за різних умов культивування. Тому пошук активних штамів-продуцентів, альтернативних живильних середовищ та розробка ефективних технологій отримання мікробних екзополісахаридів є актуальним завданням біотехнологій.
Оцінено здатність трьох видів роду Rhodotorulla: R.rubra, R.minuta, R.glutinis секретувати та накопичувати екзополісахариди (ЕПС) на класичному середовищі Сабуро з глюкозою. Встановлено максимальну кількість ЕПС у культуральній рідині R. minuta.
В роботі використано диференційно-діагностичні середовищ Гісса з мальтозою, лактозою та манітом задля встановлення можливості використання культурами дріжджів різних карбонвмісних субстратів. Встановлена здатність всіх трьох досліджуваних видів дріжджів використовувати як джерело карбону мальтозу та маніт. Відповідно ці субстрати було внесено до складу середовища Сабуро у кількості 20 г/л, 40 г/л чи 60 г/л. Відмічено, що максимальна кількість ЕПС у культуральній рідині R.rubra та R.minuta накопичується за умов використання 60 г/л маніту як джерела карбону. Для R.glutinis найвищий показник ЕПС встановлений на середовищі з 60 г/л глюкози.
Посилання
Bhama S., Paul B., Joseph Theodore RB., Sugathan S.. Rhodotorula species from CAPD fluid. J Acad Clin Microbiol. 2014; I (16) : 38. https://doi.org/10.4103/0972-1282.134465
Cho D.H., Chae H.J., Kim E.Y. Synthesis and characterization of a novel extracellular polysaccharide by Rhodotorula glutinis. Appl. Biochem. Biotechnol. 2001; 95: 183-193. DOI: 10.1385/abab:95:3:183
Donot F., Fontana A., Baccou J.C., Schorr-Galindo S. Microbial exopolysaccharides: Main examples of synthesis, excretion, genetics and extraction. Carbohydr. Polym. 2012; 87: 951-962. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2011.08.083
Hamidi M., Gholipour A.R., Delattre C. et al. Production, characterization and biological activities of exopolysaccharides from a new cold-adapted yeast: Rhodotorula mucilaginosa sp. GUMS16. Int. J. Biol. Macromol. 2020; 151: 268-277. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.02.206
Hamidi M., Mirzaei R., Delattre C. et al. Characterization of a new exopolysaccharide produced by Halorubrum sp. TBZ112 and evaluation of its anti-proliferative effect on gastric cancer cells. Biotech. 2019; 9: 1-8. https://doi.org/10.1007/s13205-018-1515-5
Kot A. et al. Rhodotorula glutinis – potential source of lipids, carotenoids, and enzymes for use in industries. Applied microbiology and biotechnology. 2016; 100: 6103-6117. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7611-8
Leroy F., De Vuyst L. Advances in production and simplified methods for recovery and quantification of exopolysaccharides for applications in food and health. J. Dairy Sci. 2016; 99: 3229-3238. https://doi.org/10.3168/jds.2015-9936
Mahapatra S., Banerjee D. Fungal Exopolysaccharide: Production, Composition and Applications. Microbiol. Insights. 2013; 6: 1-16. https://doi.org/10.4137%2FMBI.S10957
Okoro O.V., Gholipour A.R., Sedighi F., Shavandi A., Hamidi M. Optimization of Exopolysaccharide (EPS) Production by Rhodotorula mucilaginosa sp. GUMS16. Chem Engineering. 2021; 5: 39. https://doi.org/10.3390/chemengineering5030039
Osemwegie O.O., Adetunji C.O., Ayeni E.A. et al. Exopolysaccharides from bacteria and fungi: Current status and perspectives in Africa. Heliyon. 2020; 6: e04205. https://doi.org/10.1016%2Fj.heliyon.2020.e04205
Pavlova K., Koleva L., Kratchanova M., Panchev I. Production and characterization of an exopolysaccharide by yeast. World J. Microbiol. Biotechnol. 2004; 20: 435-439. https://doi.org/10.1023/B:WIBI.0000033068.45655.2a
Schmid J., Farina J., Rehm B., Sieber V. Editorial microbial exopolysaccharides from genes to application. Front. Microbiol. 2016; 7: 306–308. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00308
Silambarasan S., Logeswari P., Cornejo P., Kannan V.R. Evaluation of the production of exopolysaccharide by plant growth promoting yeast Rhodotorula sp. strain CAH2 under abiotic stress conditions. International Journal of Biological Macromolecules. 2019; 121: 55-62. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.10.016
Smelcerovic A., Knezevic-Jugovic Z., Petronijevic Z. Microbial polysaccharides and their derivatives as current and prospective pharmaceuticals. Curr. Pharm. Des. 2008; 14: 3168-3195. https://doi.org/10.2174/138161208786404254
Sugumaran K., Ponnusami V. Review on production, downstream processing and characterization of microbial pullulan. Carbohydr. Polym. 2017;173: 573–591. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.06.022
Thakur K., Singh G., Agarwal S., Rani L. Meningitis caused by Rhodotorula rubra in a human immunodefiency virus infected patient. Indian J Med Microbiol. 2007; 25: 166‑8. https://doi.org/10.4103/0255-0857.32730
Torres C.A.V., Antunes S., Ricardo A.R. et al. Study of the interactive effect of temperature and pH on exopolysaccharide production by Enterobacter A47 using multivariate statistical analysis. Bioresour. Technol. 2012; 119: 148-156. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.05.106
Wang Y.-C., Lin F.-Y., Hsu T.-H. Effects of Nitrogen from Different Sources on Mycelial Biomass and Polysaccharide Production and Pellet Morphology in Submerged Cultures of Grifola frondosa. BioResources. 2021; 16: 2937-2952. http://dx.doi.org/10.15376/biores.16.2.2937-2952
Ziadi M., Bouzaiene T., M’Hir S. et al. Evaluation of the Efficiency of Ethanol Precipitation and Ultrafiltration on the Purification and Characteristics of Exopolysaccharides Produced by Three Lactic Acid Bacteria. BioMed Res. Int. 2018; 1896240. https://doi.org/10.1155/2018/1896240
