Журнал микробных и биохимических технологий

Абстрактный

Использование биомассы сельскохозяйственных отходов для производства α-амилазы с помощью Anoxybacillus amylolyticus : очистка и свойства

Илария Финоре, Паола Ди Донато, Аннарита Поли, Бетул Кирдар, Джейда Касави, Эбру О Токсой, Барбара Николаус и Лисия Лама

Знания, накопленные в ходе фундаментальных и прикладных исследований Anoxybacillus, позволяют предположить, что этот род может служить хорошей альтернативой во многих приложениях, связанных с крахмалом и лигноцеллюлозными биомассами, переработкой отходов, ферментной технологией и производством биоэнергии. Мы исследовали очистку, биохимическую характеристику и иммобилизацию термостабильной α-амилазы из термофильной Anoxybacillus amylolyticus, штамм MR3CT, выделенной в Антарктиде, и ее производство на растительных отходах. В частности, корневище Arundo donax, отходы биомассы Cynara cardunculus и картофельная кожура были испытаны в условиях глубинной ферментации (SmF) и твердофазной ферментации (SSF). Амилаза из A. amylolyticus с молекулярной массой около 60 кДа показала оптимальную активность фермента при 60 °C и pH 5,6. Более того, сохраняя до 70% общей активности после 48 ч при 60°C, он показал высокую термостабильность в присутствии 2 мМ ионов кальция. Иммобилизованный фермент сохранил 48% своей первоначальной активности после шестого повторного использования. Оптимальные условия для его продукции в SmF были достигнуты при 60°C в течение 24 ч с 1% корневища Arundo donax, что составило около 2126 U/gds. Культуры SSF достигли максимального выхода α-амилазы (102 U/gds) при выращивании на отходах биомассы Cynara cardunculus в качестве субстрата, с соотношением субстрата и воды 1:1 (w/v) и инкубацией при 60°C в течение 4 дней. В этом исследовании корневище A. donax оказалось хорошим субстратом для продукции амилазы в SmF, что позволило получить более дешевую альтернативу для получения амилолитических ферментов. Действительно, используя корневища A. donax в качестве субстрата для роста, можно было восстановить уровень активности амилазы, превышающий тот, который был получен с помощью синтетической комплексной среды. Производство амилазы также исследовалось в условиях SSF с использованием вышеперечисленных отходов в качестве единственного источника углерода для роста A. amylolyticus. В этих условиях C. cardunculus давал более высокий выход фермента на объем реактора.