食品加工および技術ジャーナル

概要

液中発酵（SmF）と固体発酵（SsF）の2つの異なるアプローチで安価な農業廃棄物の炭素源を使用した枯草菌によるキシラナーゼ生産

フイ・リン・ホー

キシラナーゼは、特にパルプおよび製紙産業におけるバイオ漂白剤としての経済的役割が非常に大きいため、魅力的な酵素となっています。したがって、生産コストを削減するためには、液中発酵 (SmF) および固体発酵 (SsF) で最も安価な代替炭素源が望ましいです。したがって、本研究の目的は、SmF と SsF の 2 つのアプローチを使用して、持続可能な費用対効果の高い農業廃棄物を使用してBacillus subtilis ATCC 6633 によるキシラナーゼの生産に対する潜在的な能力を特定し、主要な炭素源として高価なキシランを置き換えることです。SmF の 7 つの定義済み、未定義、および最小の培地 A から G を調査し、最適な培地配合を決定しました。その後、SmF と SsF でそれぞれ炭素源をさまざまな農業廃棄物に置き換えました。一方、SmF と SsF での代替炭素源としてのキシランの農業廃棄物への置き換えは、工業生産において特に重要です。我々の結果に基づくと、未定義の培地 F から 11.099 ± 1.127 U/mL のキシラナーゼ活性が検出されました。それにもかかわらず、SmF で炭素源を大麦殻に置き換えた後、11.646 ± 4.163 U/mL というより高いキシラナーゼ活性が得られました。特に、SsF で小麦ふすまを置き換えた場合、48 時間の発酵で 2.50×10 ⁹細胞/mL のバイオマス濃度と 22.071 ± 0.186 U/mL のキシラナーゼ活性が得られました。これらの知見は、SmF と SsF の両方のアプローチで安価な農業廃棄物を使用して工業用キシラナーゼ生産のスケールアップに大きな可能性があることをうまく示しました。要するに、SmF および SsF における代替炭素源およびエネルギー源として大麦殻や小麦ふすまなどの農業廃棄物を使用したキシラナーゼの生産は、産業的観点から資本および運用コストの削減という点で、高価なキシラン基質の使用よりも経済的に有利であり、環境に配慮しています。