Wybrane aspekty biotechnologicznej produkcji karotenoidów

Robert Duliński

Abstract

Over the past several years there is observed a growing interest in alternative methods of producing vitamins. This is a response to the production of highly processed food often devoid of those essential for the functioning of the body substances; also it is a search of the solutions to the problem of food shortages in the developing countries. This issue refers, in particular, to the vitamin A and its carotenoid precursors, the deficiency of which in the diet may result in visual impairment and even lead to death. The objective of the research study was to present the strategies associated with the microbiological synthesis of carotenoids, which takes place, among other things, in Escherichia coli cells and in some selected species of microalgae and fungi. The application of microbiological methods in the production of those nutraceuticals results in the cost reduction, decrease in the waste quantities and energy expenditure cut; also it makes it possible to use new raw materials, such as atypical sugars derived from the fruit and vegetable processing industry by-products or vegetable oils. In the paper, there were also presented genetic engineering strategies used to modify a carotenoid biosynthesis pathway in plant tissues and targeted at accumulating selected compounds as were the issues related to their bioavailability in the products produced. The discussion on the carotenoid production processes was preceded by the characteristic of the most important properties and nutritional values of vitamin A and its carotenoid precursors. Particular attention was paid to both the issues referring to the selection of strains and the conditions of microalgae cultures as carotenoid overproducers and the plant cell transformation processes intended for obtaining plant varieties rich in provitamin A; the whole was exemplified by the "Golden Rice" project and prospects for its development.
Author Robert Duliński (FoFT / DoFB)
Robert Duliński,,
- Department of Food Biotechnology
Other language title versionsSelected aspects of biotechnological production of carotenoids
Journal seriesŻYWNOŚĆ - Nauka Technologia Jakość, [ŻYWNOŚĆ - Nauka Technologia Jakość], ISSN 1425-6959, (N/A 20 pkt)
Issue year2019
Vol26
No1 (118)
Pages15-29
Publication size in sheets0.7
Keywords in Polishkarotenoidy, β-karoten, witamina A, rośliny transgeniczne, „Złoty ryż”
Keywords in Englishcarotenoids, β-carotene, vitamin A, transgenic plants, “Golden Rice”
ASJC Classification1106 Food Science; 2209 Industrial and Manufacturing Engineering
Abstract in PolishPrzez ostatnie kilkanaście lat obserwuje się rosnące zainteresowanie alternatywnymi metodami pozyskiwania witamin. Jest to odpowiedź na produkcję żywności wysoko przetworzonej, często pozbawionej tych niezbędnych dla funkcjonowania organizmu składników, jak również poszukiwanie możliwości rozwiązania problemu niedoborów żywności w krajach rozwijających się. Zagadnienie dotyczy szczególnie witaminy A oraz jej prekursorów, których deficyt w diecie może skutkować wadami wzroku, a nawet prowadzić do śmierci. Celem pracy było przybliżenie strategii związanych z mikrobiologiczną syntezą karotenoidów m.in. w komórkach Escherichia coli oraz wybranych gatunkach mikroalg i grzybów. Zastosowanie metod mikrobiologicznej produkcji tych nutraceutyków powoduje obniżenie kosztów, zmniejszenie ilości odpadów, wydatkowanej energii, jak również pozwala na wykorzystanie nowych surowców, takich jak nietypowe cukry pochodzące z odpadów przemysłu owocowo-warzywnego czy oleje roślinne. W artykule przedstawiono też strategie inżynierii genetycznej stosowane w modyfikacji ścieżki biosyntezy karotenoidów w tkankach roślinnych zmierzające do akumulacji wybranych związków oraz zagadnienia związane z ich biodostępnością w uzyskanych produktach. Omówienie procesów produkcji karotenoidów poprzedzono charakterystyką najważniejszych właściwości i walorów żywieniowych witaminy A oraz jej karotenoidowych prekursorów. Szczególną uwagę zwrócono na zagadnienia dotyczące selekcji szczepów oraz warunków hodowli mikroalg jako nadproducentów karotenoidów, jak również procesów transformacji komórek roślinnych w celu uzyskania bogatych w prowitaminę A odmian roślin, na przykładzie projektu „Złoty ryż” oraz perspektyw jego rozwoju.
DOIDOI:10.15193/zntj/2019/118/270
URL http://wydawnictwo.pttz.org/wp-content/uploads/2019/06/02_Dulinski.pdf
Internal identifierWTŻ/2019/64
Languagepl polski
Score (nominal)20
Score sourcejournalList
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2016 = 0.212; WoS Impact Factor: 2013 = 0.311 (2) - 2013=0.295 (5)
Citation count*
Additional fields
FinansowanieProjekt finansowany w ramach Grantu MNiSW na działalność statutową.
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?