Detailansicht
Die Optimierung der Erythritolproduktion mit einer Mutante der Hefe Monilliella pollinis im Ganzkornmais-Hydrolysat
Christian Reiter
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Karl-Heinz Wagner
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29337.32493.183466-8
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der fermentativen Herstellung von Erythritol. Ziel war es die Erträge in der Herstellung zu optimieren. Zum Erreichen des Ziels wurden zwei unterschiedliche Ansätze unternommen. Zum einen wurde versucht aus einem bestehenden und ertragreichen Stamm der Hefe Moniliella pollinis eine Mutante mit besseren Eigenschaften zu erzeugen. Mutiert wurde mittels NTG. Im Screening-Verfahren konnten vielversprechende Mutanten gesichtet werden. Die mutierten Stämme der Hefe Moniliella pollinis wurden ausführlich mit dem Ausgangsstamm und anderen in Verwendung befindlichen Hefen verglichen. Die neuen Stämme, mit den Namen DCR01 und DCR417, zeigten Vorteile gegenüber den bewährten Stämmen. Vor allem bei Versuchsansätzen, welche aus einer Vorkultur mit geringem Stickstoffgehalt beimpft wurden, zeigten sich Vorteile sowohl in Ausbeute als auch in Produktivität im Vergleich mit den bewährten Stämmen. Zum anderen wurde versucht neben dem Mutieren und Screenen einer erfolgreichen Mutante von Moniliella pollinis das verwendete Fermentationsmedium zu optimieren. Das Medium bestand aus Ganzkornmais-Hydrolysat. Wie der Name sagt, handelte es sich dabei um einen Sirup, der die gesamten Bestandteile des Maiskorns beinhaltete und sich somit von einem synthetischen Nährmedium unterschied. Es wurde versucht durch Zusätze die Ergebnisse von Ausbeute und Produktivität unter Beachtung der wirtschaftlichen Machbarkeit zu erhöhen. So wurde versucht durch den Zusatz von unterschiedlichen Stickstoffquellen die Erträge zu steigern. Die Auswirkungen von Thiamin und Mangan im Fermentationsmedium wurden ebenfalls beforscht. Es stellte sich heraus, dass sich durch den Zusatz von KNO3 als externe Stickstoffquelle sowohl Ausbeute als auch Produktivität mehr steigern ließen als durch den Einsatz von NaNO3 und Nh4NO3. Durch den Einsatz von Thiamin und Mangan konnten keine deutlichen Produktionssteigerungen erzielt werden. Es stellte sich jedoch heraus, dass die neu gescreenten Mutanten DCR01 und DCR417 der Hefe Moniliella pollinis, eine gute Alternative zu den bestehenden Fermentations-stämmen sein können. Als Fazit kann gesagt werden, dass im Erzeugen einer erythritolproduzierenden Mutante mehr Optimierungspotential steckt, als im Verbessern des verwendeten Fermentationsmediums.
Abstract
(Englisch)
The present work deals with the fermentative production of erythritol. The aim of this study was to increase yield in production. In order to achieve that, two different approaches were undertaken. On the one hand it was planned to produce a mutant, which had better fermentation properties from an approved high-yielding Moniliella pollinis strain. The mutation was executed with NTG. In the following screening promising mutants could have been found. The new mutant strains of the yeast Moniliella pollinis were compared in detail with the original strain, and other in-use yeast. The new strains, which had been named DCR01 and DCR417, showed advantages in comparison to the approved yeast. Especially in attempts, which were inoculated from a preculture which contained low nitrogen. Advantages were shown in both yield and in productivity compared with other erythritol forming strains. On the other hand one aim was to optimize, in addition to the mutation and screening of a successful mutant from the yeast Moniliella pollinis, the fermentation medium. The medium consisted of whole corn-hydrolyzate. As the name suggests, the used syrup contained all the properties of corn kernels and is therefore clearly different from a synthetic fermentation medium. It was attempted to increase the results of both yield and productivity based on economic feasibility by additives. For example, it was attempted to increase yields by addition of different nitrogen sources, but also the effects of thiamine or manganese in the fermentation medium were investigated. It turned out that the increase of both yield and productivity was higher after addition of KNO3 as an external nitrogen source, than by the use of NaNO3 and NH4NO3. Due to the use of both manganese and thiamine no clear increase in production amount could be achieved. It turned out, however, that the newly screened mutants DCR01 and DCR417 from the yeast Moniliella pollinis could be a good alternative to the existing fermentation strains. As a conclusion it can be said that creating an erythritol forming mutant has more optimization potential than improving the fermentation medium.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
erythritol erythritol-forming fermentation Moniliella pollinis
Schlagwörter
(Deutsch)
Erythritol Erythritolproduktion Fermentation Moniliella pollinis
Autor*innen
Christian Reiter
Haupttitel (Deutsch)
Die Optimierung der Erythritolproduktion mit einer Mutante der Hefe Monilliella pollinis im Ganzkornmais-Hydrolysat
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
III, 101 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Karl-Heinz Wagner
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften
AC Nummer
AC10702999
Utheses ID
22533
Studienkennzahl
UA | 474 | | |