Mikrobiologia - wykład 11

Nasza ocena:

5
Pobrań: 994
Wyświetleń: 3857
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Mikrobiologia - wykład 11 - strona 1 Mikrobiologia - wykład 11 - strona 2 Mikrobiologia - wykład 11 - strona 3

Fragment notatki:


Ludwik Pasteur (XIX w.) • W obecności tlenu drożdże produkują nawet 20x  więcej biomasy niż w obecności tlenu; •  Tlen silnie hamuje fermentację etanolową (efekt Pasteura).  • Tlen hamuje enzymy regulatorowe glikolizy  (fosfofruktokinaza), wzmaga aktywność głównych  enzymów cyklu Krebsa (syntaza cytrynianowa i  dehydrogenaza jabłczanowa), zachodzi proces  fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach • Przy braku tlenu, drożdże intensywnie  fermentują, ale prawie nie rosną Efekt Crabtree  (tzw. negatywny efekt Pasteura) • Nadmierne stężenie glukozy w pożywce  hodowlanej częściowo hamuje oddychanie  komórek drożdży  • Wzrastające stężenie glukozy (powyżej 6mM  – 0,11 g/L) nawet w warunkach dobrego  natlenienia wzmaga glikolizę  z równoczesnym obniżeniem aktywności  enzymów cyklu Krebsa  =  fermentacja w warunkach tlenowych O2 C6H12O6 O2 Efekt Pasteura Efekt Crabtree Podział drożdży ze względu na  zdolność prowadzenia fermentacji  etanolowej • niezdolne do produkcji etanolu (bezwzględne tlenowce) • zdolne do produkcji etanolu (względne tlenowce) a) drożdże Crabtree-dodatnie – fermentujące  w warunkach tlenowych przy dużych  stężeniach glukozy b) drożdże Crabtree-ujemne  –  fermentujące  w warunkach ograniczonego dostępu do  tlenu Cechy szczepów przydatnych  w drożdżownictwie • krótki czas generacji; • wysoka wydajność i szybkość tworzenia  produktu; • brak patogenności; • stabilność genetyczna i fenotypowa; • niskie wymagania pokarmowe • tolerancja na zmienne stężenie składników  pożywki, zmienne warunki natlenienia, zmianę  temperatury, pH i innych parametrów procesu. Drożdże piekarskie Saccharomyces cerevisiae  (różne rasy) • Wykorzystywane z powodu wytwarzania  dwutlenku węgla (spulchnianie ciasta) • Hodowla prowadzona jest w dobrze  napowietrzanych pojemnikach przy stopniowym  dopływie pożywki  (zapobieganie efektowi Crabtree) Drożdże gorzelnicze • XII/XIII wiek – pierwsze dane dotyczące  uzyskiwania spirytusu z destylowanego wina • początkowe zastosowanie spirytusu – medycyna    (do dezynfekcji, znieczulania lub rozgrzewania) • VIII w. n.e. pierwsza destylacja - arabowie  odkryli, że w procesie „palenia wina” otrzymuje  się napój z większą zawartością alkoholu. • Polska (Wielkie Księstwo Litewskie) - XIV wiek surowiec: głównie żyto, pszenica, rzadziej – śliwki potrójna destylacja = brantówka = prostka,  szumówka (zawartość etanolu 15-20%) =  okowita (do 70%) • XVII wiek – dzięki zastosowaniu ziemniaka jako 

(…)

… i środków czystości
(cytryniany)
stabilizator olejów
Warunki:
• duże stężenie cukru (efekt Crabtree)
• Deficyt PO43- przy dobrym natlenieniu podłoża
• Deficyt jonów Mn2+ , Zn2+, Fe2+ (wpływających na
aktywność enzymów cyklu Krebsa)
• Brak wrażliwości fosfofruktokinazy (glikoliza) na
hamowanie przez cytrynian
• Brak hamowania procesu glikolizy
• Blokada cyklu Krebsa (różne enzymy)
Nadprodukcja kwasu cytrynowego - ASPERGILLUS
CHEMOORGANOTROFY
Niepełne utlenienie substratów węglowodanowych
Nadprodukcja kwasu cytrynowego - ASPERGILLUS
Glikoliza
2 Kwas pirogronowy
CH3 CO COOH + HSCoA
- CO2
- NADH2 (łańcuch oddechowy)
CH3CO • S • CoA
(COOH) CO CH2 COOH (kwas szczawiowy)
Cykl Krebsa
- HSCoA
+ CH3CO • S • CoA
(COOH) CH2 COCOOH CH2 COOH (kwas cytrynowy)
CH3 CO COOH
+ CO2
Asymilacja CO2
(COOH) CO CH2 COOH (kwas
… gorzelnictwo z rzemiosła stało się
gałęzią przemysłu
• XIX wiek – intensywny rozwój gorzelnictwa w
Polsce
• Początkowo do produkcji spirytusu używano
drożdże piekarskie lub winiarskie
Drożdże gorzelnicze
surowce:
- zawierające polisacharydy (ziemniaki,
zboża, odpady krochmalnictwa, mąki,
kasze, otręby)
- zawierające mono- i disacharydy
(odpady powstające z produkcji cukru
(melasa), buraki cukrowe, trzcina…

ketoglukonian
L – ksylonian
Wykorzystanie przemysłowe
Produkcja kwasu octowego
Produkcji L – sorbozy (prekursor kwasu askorbinowego)
Produkcji D – glukonianu
Niepełne utlenienie substratów węglowodanowych
„Nadprodukcja kwasów organicznych” przez grzyby
Produkcja przemysłowa
Kwasów z cyklu Krebsa – Aspergillus niger
Kwasu itakonowego – Aspergillus itaconicus,
A. terreus
Kwasu glukonowego – Aspergillus niger
Posiadają cykl Krebsa
Posiadają łańcuch oddechowy
Kwasu mlekowego – Mucorales, Phycomycetes
Produkcja jest efektem nadmiaru węglowodanów oraz
„dezorganizacji metabolizmu” przy niedoborze
pierwiastków śladowych (Zn2+, Fe2+) lub P
Nadprodukcja kwasu cytrynowego - ASPERGILLUS
Kwas cytrynowy
- otrzymywany wyłącznie na drodze biologicznej
- roczna produkcja w skali światowej ~ 400 tys. ton
(gł. Niemcy, Belgia…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz