Statistical evaluation of growth parameters in biofuel waste as a culture medium for improved production of single cell protein and amino acids by Yarrowia lipolytica

Monika Elżbieta Jach , Tomasz Bajda , Marek Juda , Robert Świder , Barbara Mickowska , Anna Malm

Abstract

Yarrowia lipolytica is an oleaginous yeast species with the ability to grow on a number of substrates types, especially industrial wastes. This paper concerns the statistical optimization of fermentation parameters and media to ensure consistent and improved Y. lipolytica protein production. A strain of Y. lipolytica A-101 was observed to be proficient in producing single cell protein, amino acids, and vitamin B12 while utilizing biofuel waste instead of a complete YPD medium for yeast growth. A fractional fractal design experiment was then applied, and the two fermentation parameters of temperature and pH were recognized to have a significant effect on the protein and amino acid production. Subsequently, the response surface methodology with a three-level complete factorial design was employed to optimize these influential parameters. Therefore, five different measuring systems were utilized to construct a quadratic model and a second-order polynomial equation. Optimal levels of parameters were then obtained by analysis of the model and the numerical optimization method. When the Y. lipolytica A-101 was cultivated at optimized pH (5.0) using biofuel waste as a medium, the protein concentration was increased to 8.28—a 44% enhancement as compared to the original (3.65). This study has thus demonstrated a beneficial way to cultivate Y. lipolytica A-101 on biofuel waste for enhanced production of single cell protein and amino acids for use in human diet and in animal feed.
Autor Monika Elżbieta Jach - Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II w Lublinie (KUL)
Monika Elżbieta Jach
-
, Tomasz Bajda - Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Tomasz Bajda
-
, Marek Juda - Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Marek Juda
-
, Robert Świder - Katolicki Uniwersytet Lubelski Jana Pawła II w Lublinie (KUL)
Robert Świder
-
, Barbara Mickowska (TZ / TŻ-KTGiK)
Barbara Mickowska
- Katedra Technologii Gastronomicznej i Konsumpcji
, Anna Malm - Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Anna Malm
-
Tytuł czasopisma/seriiAMB Express, ISSN 2191-0855, (N/A 70 pkt)
Rok wydania2020
Nr10
Paginacja1-12
Objętość publikacji w arkuszach wydawniczych0.55
Słowa kluczowe w języku angielskimAmino acids, Biofuel waste, Fermentation optimization, Single cell protein, Yarrowia lipolytica
Klasyfikacja ASJC1304 Biophysics; 2402 Applied Microbiology and Biotechnology
DOIDOI:10.1186/s13568-020-00968-x
URL https://amb-express.springeropen.com/articles/10.1186/s13568-020-00968-x
Języken angielski
LicencjaCzasopismo (tylko dla artykułów); autorska oryginalna; Uznanie Autorstwa (CC-BY); po opublikowaniu
Plik
s13568-020-00968-x.pdf 4,5 MB
Punktacja (całkowita)70
Żródło punktacjijournalList
Wskaźniki publikacji Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2018 = 0.727; Impact Factor WoS: 2018 = 2.226 (2) - 2018=2.485 (5)
Liczba cytowań*
Pola dodatkowe
FinansowanieThis work was supported by the European Regional Development Fund under the Innovative Economy Operational Programme 2007-2013 (UDA-POIG-01.04.00-24-132/11-00).
Cytuj
Udostępnij Udostępnij

Pobierz odnośnik do tego rekordu


* Podana liczba cytowań wynika z analizy informacji dostępnych w Internecie i jest zbliżona do wartości obliczanej przy pomocy systemu Publish or Perish.
Powrót
Potwierdzenie
Czy jesteś pewien?