پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 37 |
| تعداد شماره‌ها | 1,003 |
| تعداد مقالات | 8,559 |
| تعداد مشاهده مقاله | 15,338,888 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,734,213 |
تأثیر اسید استیک بر رشد و تخمیر اتانول قارچهای فیلامنتوس Rhizopus oryzae، Mucor indicus، Neurospora intermedia و Aspergilus oryzae | ||
| فصلنامه علمی زیست شناسی جانوری تجربی | ||
| مقاله 11، دوره 7، شماره 3 - شماره پیاپی 27، دی 1397، صفحه 119-130 اصل مقاله (386.44 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/eab.2018.5330 | ||
| نویسندگان | ||
| علی قاسمیان* 1؛ محمدتقی اسداله‌زاده2؛ احمدرضا سرائیان1؛ حسین رسالتی3؛ محمد طاهرزاده4 | ||
| 1دانشیار، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران | ||
| 2دانشجوی دکتری، صنایع خمیر و کاغذ، گروه صنایع خمیر و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران | ||
| 3استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران | ||
| 4استاد، گروه بیوتکنولوژی، مرکز تحقیقات سوئدی بازیابی منابع، دانشگاه بوراس (Borås) سوئد | ||
| چکیده | ||
| چکیده ترکیبات سمی و بازدارنده موجود در فرآوردههای هیدرولیزی مواد لیگنوسلولزی از قبیل اسید استیک و ترکیبات فنلی، مشکل اصلی فرآیند تبدیل بیوشیمیایی مواد لیگنوسلولزی به سوختهای زیستی مانند بیواتانول میباشند. در این تحقیق، عملکرد چهار قارچ فیلامنتوس Rhizopus oryzae، Mucor indicus، Neurospora intermedia و Aspergilus oryzae در محیط کشتهای سنتزی حاوی صفر، سه، پنج و هفت گرم بر لیتر اسید استیک بر روی تولید بیومس قارچی، مصرف قند و اسید استیک و همچنین تولید اتانول بررسی شدند. مقدار بیومس قارچی به دست آمده بعد از زمان کشت 48 و 72 ساعت نشان داد که افزودن اسید استیک به محیط کشت، سبب کاهش سرعت رشد قارچها و افزایش فاز تأخیر شد. تأثیر بازدارندگی اسید استیک بر رشد قارچ M. indicus نسبت به سایر قارچها بیشتر بوده و تولید بیومس حاصل از کشت این قارچ در غلظت بیشتر اسید استیک (پنج گرم بر لیتر) به شدت کاهش یافت، درحالیکه قارچ A. oryzae تحمل (بردباری) خوبی نسبت به اسید استیک نشان داد. نتایج نشان داد که تأثیر اسید استیک بر مقدار بیومس قارچی و تولید اتانول وابسته به غلظت اسید استیک و نوع قارچ مصرفی بوده و میتواند اثر مثبت و یا منفی داشته باشد. غلظت اتانول حاصل از تخمیر قارچهای A. oryzae و R. oryzae در محیط کشت حاوی اسید استیک به ترتیب کاهش و افزایش پیدا کرد. با توجه به نتایج تخمیر، قارچهای فیلامنتوس آزمایش شده قادر به رشد و تولید اتانول در محیط کشت حاوی هفت گرم بر لیتر اسید استیک نبودند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| واژه‌های کلیدی: اتانول؛ اسید استیک؛ بیومس قارچی؛ قارچهای فیلامنتوس | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of Acetic Acid on Growth and Ethanol Fermentation of Filamentous Fungi Rhizopus oryzae, Mucor indicus, Neurospora intermedia and Aspergilus oryzae | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Ghasemian1؛ Mohammadtaghi Asadollahzadeh2؛ Ahmadreza Saraeian1؛ Hossein Resalati3؛ Mohammad Taherzadeh4 | ||
| 1Associate Professor, Department of Pulp and Paper Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran | ||
| 2Ph.D. Candidate of Pulp and Paper Technology, Department of Pulp and Paper Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran | ||
| 3Professor, Department of Wood and Paper Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran | ||
| 4Professor, Department of Biotechnology, Swedish Centre for Resource Recovery, University of Borås, Borås, Sweden | ||
| چکیده [English] | ||
| Abstract Toxic compounds and inhibitors in lignocellulosic hydrolysates such as acetic acid and phenolic compounds are the major challenge for biochemical conversion of lignocellulosic materials into biofuels like bioethanol. In this study, the performance of four filamentous fungi Rhizopus oryzae, Mucor indicus, Neurospora intermedia and Aspergilus oryzae on the fungal biomass production, sugar and acetic acid consumption as well as ethanol production was investigated in synthetic mediums containing 0, 3, 5 and 7 g/L acetic acid. The fungal biomass obtained after 48 and 72 hours cultivation showed that the rate of the fungi growth and lag phase decreased and increased by acetic acid addition into the medium, respectively. The inhibitory effect of acetic acid on M. indicus growth was higher than those of other fungi, i.e., its biomass production decreased significantly at higher concentration of acetic acid (5 g/L), while A. oryzae showed pretty good tolerance to acetic acid. The results indicated that the effect of acetic acid on the fungal biomass and ethanol production was dependent on acetic acid concentration and the fungus type which can affect positively and/or negatively on the fermentation. The ethanol concentration from A. oryzae and R. oryzae cultivation in the medium containing acetic acid was decreased and increased, respectively. According to the fermentation results, the medium containing 7 g/L acetic acid was enough to stop the fungi growth and ethanol production. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Keywords: Acetic acid, ethanol, filamentous fungi, fungal biomass | ||
| مراجع | ||
|
REFERENCES Bellissimi, E.; van Dijken, J.P.; Pronk, J.T.; van Maris, A.J.A.; (2009). Effects of acetic acid on the kinetics of xylose fermentation by an engineered, xylose-isomerase based Saccharomyces cerevisiae strain. FEMS Yeast Research; 9(3): 358-364.
Casey, E.; Sedlak, M.; Ho, N.W.Y.; Mosier, N.S.; (2010). Effect of acetic acid and pH on the co-fermentation of glucose and xylose to ethanol by a genetically engineered strain of Saccharomyces cerevisiae. FEMS Yeast Research; 10(4): 385-393.
El-Enshasy, H.A.; (2007). Filamentous fungal cultures-process characteristics, products, and applications, In: Yang, S.; (Editor), Bioprocessing for value-added products from renewable resources: new technologies and applications. Elsevier, ISBN: 978-0-444-52114-9, p. 225.
Ferreira, J.A.; Lennartsson, P.R.; Niklasson, C.; Lundin, M.; Edebo, L.; Taherzadeh, M.J.; (2012). Spent sulphite liquor for cultivation of an edible Rhizopus SP. BioResources; 7(1): 173- 188.
Greetham, D.; (2014). Presence of low concentrations of acetic acid improves fermentations using Saccharomyces cerevisiae. Journal of Bioprocessing & Biotechniques; 5: 192.
Harner, N.K.; Bajwa, P.K.; Habash, M.B.; Trevors, J.T.; Austin, G.D.; Lee, H.; (2014). Mutants of the pentose-fermenting yeast Pachysolen tannophilus tolerant to hardwood spent sulfite liquor and acetic acid. Antonie Van Leeuwenhoek; 105(1): 29-43.
Johansson, E.; Brandberg, T.; Larsson, C.; (2011). Influence of cultivation procedure for Saccharomyces cerevisiae used as pitching agent in industrial spent sulphite liquor fermentations. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology; 38(11): 1787-1792.
Limtong, S.; Sumpradit, T.; Kitpreechavanich, V.; Tuntirungkij, M.; Seki, T.; Yoshida, T.; (2000). Effect of acetic acid on growth and ethanol fermentation of xylose fermenting yeast and Saccharomyces cerevisiae. Kasetsart Journal, Natural Sciences; 34(1): 64-73.
Liu, Z.; Liu, L.; Wen, P.; Li, N.; Zong, M.; Wu, H.; (2015). Effects of acetic acid and pH on the growth and lipid accumulation of the oleaginous yeast Trichosporon fermentans. BioResources; 10(3): 4152-4166.
Millati, R.; Edebo, L.; Taherzadeh, M.J.; (2005). Performance of Rhizopus, Rhizomucor, and Mucor in ethanol production from glucose, xylose, and wood hydrolyzates. Enzyme and Microbial Technology; 36(2-3): 294-300.
Nilsson, R.L.K.; Holmgren, M.; Madavi, B.; Nilsson, R.T.; Sellstedt, A.; (2016). Adaptability of Trametes versicolor to the lignocellulosic inhibitors furfural, HMF, phenol and levulinic acid during ethanol fermentation. Biomass and Bioenergy 90: 95-100.
Oliva, J.M.; Negro, M.J.; Sáez, F.; Ballesteros, I.; Manzanares, P.; González, A.; Ballesteros, M.; (2006). Effects of acetic acid, furfural and catechol combinations on ethanol fermentation of Kluyveromyces marxianus. Process Biochemistry; 41(5): 1223-1228.
Sarkar, N.; Ghosh, S.K.; Bannerjee, S.; Aikat, K.; (2012). Bioethanol production from agricultural wastes: An overview. Journal of Renewable Energy; 37(1): 19-27.
Silva, S.A.; Oliveira Junior, A.M.; de Farias Silva, C.E.; Abud, S.A.K.; (2016). Inhibitors influence on ethanol fermentation by pichia stipitis. Chemical Engineering Transactions; DOI: 10.3303/CET1649062; 49: 367-372.
Taherzadeh, M.J.; Niklasson, C.; Liden, G.; (1997). Acetic acid friend or foe in anaerobic batch conversion of glucose to ethanol by Saccharomyces cerevisiae? Chemical Engineering Science; 52(15): 2653 2659.
Wang, J.; Huang, F.; Zhao, X.; Zhao, J.; Wang, Y.; Zhou, S.; (2013). Effect of acetic acid on ethanol fermentation by engineered Escherichia coli SZ470. Advanced Materials Research; DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.724-725.369; 724-725: 369-372.
Wikandari, R.; Millati, R.; Syamsiyah, S.; Muriana, R.; Ayuningsih, Y.; (2010). Effect of furfural, hydroxymethylfurfural and acetic acid on Indigeneous microbial isolate for bioethanol production. Agricultural Journal; 5(2): 105-109.
Zheng-yun, W.; Yu, D.; Li, T.; Yue-hong, L.; Yi-jie, Z.; Wen-xue, Zh.; (2010). Investigating the effects of two lignocelluloses degradation by-products (furfural and acetic acid) on ethanol fermentations by six ethanologenic yeast strains. African Journal of Biotechnology; 9(50): 8661-8666.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 653 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 315 |
||