Biosynteza erytrytolu z glicerolu przez szczep Yarrowia lipolytica Wratislavia K1-UV21 w różnych systemach hodowlanych

Erytrytol, czterowęglowy alkohol wielowodorotlenowy, jest substancją sło­dzącą coraz częściej stosowanąjako zamiennik sacharozy. Jego produkcja na skalę przemy­słową odbywa się wyłącznie w procesach biotechnologicznych. Celem pracy było porównanie wydajności i dynamiki produkcji erytrytolu z glicerolu odpa­dowego, pochodzącego z produkcji biodiesla, przez szczep Yarrowia lipolytica Wratislavia K1-UV21 w hodowli okresowej, okresowej zasilanej i powtórzeniowej hodowli okresowej. Hodowle prowadzono w bioreaktorze Biostat B Plus. Całkowite stężenie glicerolu wynosiło 150 i 250 g-dm-3, odpowiednio w hodowli okresowej i okresowej zasilanej. Powtórzeniową hodowlę okresową rozpoczęto jako hodowlę okresową zasilaną, a po wyczerpaniu glicero­lu, z bioreaktora usunięto 40% jego zawartości i uzupełniono taką samą objętością świeże­go podłoża. Po każdej wymianie stężenie glicerolu wynosiło 100 g-dm"3. Przeprowadzono 4 takie cykle. W hodowli okresowej i okresowej zasilanej drożdże produkowały odpo­wiednio 84,1 i 136 g-dm-3 erytrytolu. Wydajność produkcji tego związku była zbliżona (0,53 g^g-1) w obu systemach hodowlanych, natomiast szybkość objętościowa, jak i wła­ściwa syntezy erytrytolu była wyższa w hodowli okresowej. Podczas powtórzeniowej ho­dowli okresowej wysoką wydajność (0,51-0,55 g^g-1), jak i dynamikę produkcji erytrytolu (0,80-1,05 g-dm^h-1) uzyskano podczas trzech pierwszych cykli.

Erythritol, a four-carbon polyhydric alcohol, is a sweetener presently more often used as sucrose replacement. Its production on commercial scale is performed only in bio­technological processes. The aim of this study was to compare yield and dynamics of eryth­ritol production from glycerol, derived from biodiesel production, by strain Wratislavia K1- -UV21 of Y. lipolytica in batch, fed-batch and repeated-batch cultures. The cultivations were performed in Biostat B Plus bioreactor. The total concentration of glycerol was 150 and 250 g-dm-3, in batch and fed-batch culture, respectively. The repeated-batch culture was started as fed-batch culture. Next, after glycerol depletion, from the bioreactor 40% of culture broth was withdrawn and replaced by the same amount of fresh medium, in which glycerol concentration was 100 g-dm-3. Such cycle was repeated four times. In batch and fed-batch cultures yeast produced 84.1 and 136 g-dm-3 of erythritol, respectively. The production yield was similar (0.53 g-g"1) in both processes. However, volumetric productivity and spe­cific erythritol production rate were higher in batch cultivation. In repeated-batch culture high yield (0.51-0.55 g-g4) and dynamics of erythritol production (0.80-1.05 g-dm-3h4) was achieved during first three cycles.