Ocena zdolności biosyntezy tłuszczu przez drożdże Rhodotorula gracilis w podłożach zawierających ziemniaczaną odpadową wodę sokową wzbogaconą glicerolem

Celem badań było określenie zdolności wzrostu drożdży Rhodotorula gracilis i biosyntezy przez nie wewnątrzkomórkowego tłuszczu (SCO – Single Cell Oil) podczas 72-godzinnej hodowli wgłębnej w podłożach zawierających ziemniaczaną odpadową wodę sokową wzbogaconą glicerolem w ilościach 5, 10, 15 i 20% obj. Największy plon biomasy komórkowej (28,65 gs.s.·dm⁻³) uzyskano w podłożu zawierającym 5% obj. glicerolu, a najwięcej wewnątrzkomórkowego tłuszczu (25,57 g·100 gs.s.⁻¹) stwierdzono w biomasie drożdży rosnących w podłożach zawierających 20% obj. glicerolu. Ta ilość tłuszczu była 3 i 5 razy większa w porównaniu z eksperymentami prowadzonymi w podłożu kontrolnym YPD (8,87 g·100 gs.s.⁻¹) i doświadczalnym bez gliceryny (4,81 g·100 gs.s.⁻¹). W podłożach wzbogaconych 15 lub 20% obj. dodatkiem glicerolu największa objętościowa produktywność biosyntezy tłuszczu w komórkach stosowanego szczepu drożdży przekraczała 5 g·dm⁻³. Hodowla wgłębna drożdży Rhodotorula gracilis w podłożu stanowiącym odpadową wodę sokową ziemniaczaną wzbogaconą glicerolem w ilości 15–20% obj. prowadzi do biosyntezy tłuszczu wewnątrzkomórkowego.

The biosynthesis of intracellular fat by oleaginous yeast strains based on alternative sources of carbon, nitrogen, phosphorus and mineral ingredients can provide the opportunity for the utilization of the industrial wastes. The culture media for SCO production can include glycerol from biodiesel production as a source of carbon as well as potato wastewater as a source of nitrogen. Potato wastewater is a waste of the production of protein feed obtained by proteins thermal-acid coagulation from potato juice. The aim of the study was to determine the ability of Rhodotorula gracilis yeast to the growth and intracellular biosynthesis of fat during 72-hour bath cultivation in experimental media containing potato wastewater enriched with glycerol. Experimental media contained potato wastewater and diverse addition of glycerol in quantities of 5, 10, 15 or 20% vol. Control medium was YPD. Potato wastewater originated from PEPEES SA Food Industry in Łomża (Central East Poland). The biomass yield, intracellular fat content as well as glycerol in cultivation media content were determined during yeast cultivation. Biomass yield was performed by gravimetric method, while glycerol content by the Milchert’s method. The intracellular fat content was determined after extraction according to the Soxhlet method with petroleum ether. The highest yield of the cell biomass (28.65 gs.s.·dm⁻³) was obtained in the experimental medium with wastewater and 5% of glycerol. Culturing of the yeast of Rhodotorula gracilis in medium containing potato wastewater media enriched with 15 or 20% glycerol leads to the biosynthesis of intracellular fat. The intracellular biosynthesis of fat in the experimental media glycerol occurred in the stationary growth phase. The highest intracellular fat (25.57 g·100 gs.s.⁻¹) was found in yeast biomass from the experimental media containing 20% glycerol. In comparison to the fat content in the biomass from YPD control medium (8.87 g·100 gs.s.⁻¹) and experimental without glycerol (4.81 g·100 gs.s.⁻¹) the value was about 3 and 5 times greater respectively. The volumetric productivity of fat in cells of the yeast strain tested exceeded 5 g·dm⁻³ in potato wastewater media enriched with 15 or 20% glycerol. Increasing the glycerol content in the experimental media (from 5 to 20% vol) led to a reduction in glycerol utilization by yeast (from 86 to 59%). The fact of incomplete utilization of glycerol in experimental media should result in an extension of the submerged culture over 72 hours.