Alternatīvu substrātu novērtējums bakteriālās celulozes iegūšanai

Abstract

Bakteriālā celuloze (BC) ir biopolimērs ar potenciāli augstu pievienoto vērtību. Tās industriālā ražošana joprojām nav sasniegta augsto izmaksu dēļ. Pētījumi pierāda, ka dažādu industriālu un lauksaimniecības blakusproduktu izmantošana var samazināt augstās ražošanas izmaksas. Pētījumu ietvaros tika noskaidrota Komagataeibacter rhaeticus P 1463 spēja izmantot laktozi un galaktozi kā galveno oglekļa avotu, aizstājot glikozi standarta HS barotnē ar attiecīgajiem cukuriem. Tika novērtēta sūkalu hidrolīzes efektivitāte BC ražības palielināšanā. Enzimātiski hidrolizētu sūkalu barotnēs tika sasniegts BC sausais svars 4,95 ± 0,09 g/L. Papildus tika apskatīti arī daži BC ieguvi limitējošie faktori sūkalu barotnēs. Tālākos eksperimentos tika apskatītas dažādu alternatīvu barotņu kombinācijas. Augstākais rezultāts tika iegūts kombinācijā: sūkalas ar kukurūzas ekstraktu (KE) 5,05 ± 0,11 g/L. Iegūtā alternatīvo barotņu kombinācija tika optimizēta un augstākais BC sausais svars tika iegūts ar 15% KE piedevu 6,97 ± 0,13 g/L.

Bacterial cellulose (BC) is a biopolymer with a potentially high added value. Up to date industrial-scale BC production is mostly unsuccessful due to its high costs. Research shows that different kind of industrial and agricultural by-products can be used to decrease growth media price. In study it was shown that Komagataeibacter rhaeticus P 1463 can utilise both lactose and galactose as a main C source in a modified HS medium, where glucose was replaced with the respective sugar. Whey hydrolytic pre-treatment was evaluated and showed increased BC synthesis when enzymatic hydrolysis was applied 4.95 ± 0.09 g/L. Some limiting factors were studied and no specific impact was found on BC synthesis. Further research was brought out on alternative media combinations. Highest BC dry weight (5.05 ± 0.11 g/L) was achieved by adding corn steep liquor (CSL) in whey medium. By optimizing alternative media combination, highest BC dry weight was got by CSL concentration of 15% - 6.97 ± 0.13 g/L.