Evaluate the ability of the yeast strains isolated from kefir for the synthesis of extracellular polymers

Celem niniejszej pracy było scharakteryzowanie zdolności do wytwarzania polimerów zewnątrzkomórkowych przez szczepy drożdży kefirowych. Zakres pracy obejmował izolację szczepów drożdży z kefirów, ich identyfikację, badanie ilości wytworzonych EPS i analizę morfologii komórek w czasie 48-godzinnej hodowli wytrząsanych w podłożach YPD oraz YM. Wyizolowano 11 różnych szczepów, wśród których zidentyfikowano: 2 szczepy Candida guilliermondii oraz Candida famata, Candida kefyr, Candida inconspicua, Cryptococcus humicolus, Cryptococcus albidus, Kluyveromyces lactis, Saccharomyces cerevisiae oraz Geotrichum penicillatum. Wszystkie badane drożdże wytworzyły polimery zewnątrzkomórkowe, a ich zawartość w płynach pohodowlanych zależała od rodzaju szczepu i podłoża. Najwięcej polimerów, około 1200 mg w jednym dm3 podłoża YPD, oznaczono po hodowli szczepów Geotrichium penicillatum, Saccharomyces cerevisiae oraz szczepu nr 11. Skład podłoża YM niekorzystnie wpływał na syntezę EPS, ale jednocześnie był przyczyną zwiększonego plonu biomasy wszystkich badanych szczepów. W podłożu YPD uzyskano większą wartość EPS w przeliczeniu na 1 g s.s. biomasy.The aim of this study was to characterize the ability to produce extracellular polymers by strains of yeast kefi r. The work included the isolation of yeasts from kefi r, their identifi cation, examination of the amounts of EPS and analysis of cell morphology during 48 h shake culture in YPD and YM medias. It was isolated 11 different strains and identifi ed: two strains of Candida guilliermondii and Candida famata, Candida kefyr, Candida inconspicua, Cryptococcus humicolus, Cryptococcus albidus, Kluyveromyces lactis, Saccharomyces cerevisiae and Geotrichum penicillatum. All tested strains produced extracellular polysaccharides and their contents after incubation depend on the type of strain and substrate. About 1200 mg exopolymers in one dm3 of YPD medium were determined after cultivation of strains of Geotrichium penicillatum, Saccharomyces cerevisiae and strain no. 11. The composition of the substrate YM adversely affect the synthesis of EPS but also increased the biomass yield of all the tested strains. Compare to YM medium from 1 g d.m. biomass on YPD medium was more exopolymers obtained

Kefir as a source of yeast strains with high ethanol tolerance

Tolerancja na duże stężenia etanolu jest ważną cechą drożdży stosowanych w przemyśle fermentacyjnym. Celem przeprowadzonych badań było określenie tolerancji szczepów drożdży kefirowych na alkohol etylowy oraz ich zdolności do fermentacji różnych źródeł węgla. Największą tolerancję wykazały komórki szczepu Kluyveromyces lactis i były zdolne do wytworzenia kolonii w podłożu zawierającym 20% etanolu. Cecha ta oraz zdolność do fermentacji laktozy, potwierdzają duży potencjał szczepu Kluyveromyces lactis w produkcji alkoholu etylowego. Mimo iż kefir jest produktem charakteryzującym się małą zawartością etanolu, jest źródłem szczepów drożdży tolerujących wysokie stężenia alkoholu etylowego.A high tolerance to ethanol is an important feature of yeast strains used in the fermentation industry. The aim of this study was to determine that tolerance of yeast strains from and their ability to ferment various carbon sources. Saccharomyces cerevisiae and Candida inconspicua strains showed great resistance to ethanol. The highest ethanol-tolerant was Kluyveromyces lactis strain and produced colonies in the YPD medium containing 20% v/v ethanol. This feature and the ability to ferment lactose confirm the high potential of Kluyveromyces lactis strain. Although containing a low concentration of ethanol, kefir is the source of yeast strains tolerant high concentrations of ethanol

Przegląd produktów spożywczych wzbogaconych w kwas foliowy dostępnych na rynku polskim

W artykule omówiono zawartości witamin z grupy B ze szczególnym uwzględnieniem kwasu foliowego w produktach dostępnych na rynku polskim. Produkty spożywcze wzbogacane tylko w kwas foliowy to mąki pszenne. Inne produkty są wzbogacane kompleksem witamin z grupy B. Najbardziej zróżnicowany pod względem ilości dodatku kwasu foliowego jest asortyment płatków śniadaniowych a najmniej napojów typu multiwitamina.This paper contain a list of food products enriched in folic acid available in the place and the time of investigation. According to producer information folic acid and vitamins B group content in these products is presented. Food products fortified with folic acid only is wheat flour. Other products are enriched with folic acid addition to a complex of vitamins from group B. The most diversified in quantities of added folic acid is a range of breakfast cereals and the least multivitamin drinks

Selection from Candida and Cryptococcus yeast strains the producer of extracellular polymers in medium containing sucrose

Celem badań było wyselekcjonowanie najlepszego producenta zewnątrzkomórkowych polimerów spośród wybranych szczepów drożdży z rodzajów Candida oraz Cryptococcus. Hodowle prowadzono na wytrząsarce w temperaturze 28°C, w podłożach: mineralnym – MS oraz zawierającym organiczne źródła azotu – YPS. Źródłem węgla była sacharoza w stężeniu 5%. W trakcie hodowli oznaczano zawartość polimerów zewnątrzkomórkowych metodą precypitacji z etanolem, pH oraz plon biomasy. W podłożach doświadczalnych wszystkie szczepy wykazały zdolność wzrostu. Plon biomasy szczepów był istotnie większy z podłoży YPS. Badane szczepy wytworzyły polimery zewnątrzkomórkowe, przy czym ich zawartość zależała od szczepu, rodzaju podłoża oraz czasu hodowli. Wszystkie szczepy wytworzyły więcej egzopolimerów w podłożu mineralnym i jednocześnie istotnie obniżyły kwasowość czynną podłoża. Hodowle badanych drożdży w podłożu zawierającym organiczne źródła azotu charakteryzowały się większym plonem biomasy, ale niską zawartością EPS. Czas hodowli istotnie wpływał na ilość wytworzonych egzopolimerów. Jako najlepszych producentów zewnątrzkomórkowych polimerów w podłożu z sacharozą wyselekcjonowano dwa szczepy: Candida guilliermondii 1 oraz Candida famata.Extracellular polymers produce yeasts from genera of Lipomyces, Pichia, Candida, Cryptococcus, Rhodotorula and Sporobolomyces. Aqueous solutions of these exopolymers are characterized by high viscosity and pseudoplasticity, which creates the possibility of their use in the food, pharmaceutical or cosmetic industry. Some of extracellular polysaccharides from Rhodotorula or Pichia yeast have an antioxidant, antivirus and anticancer characteristics. In addition, extracellular mannans produced by R. glutinis can be useful as an immunoreactive antigens in serological diagnostics. The aim of the study was to select the best producer of extracellular polymers from yeast from Candida and Cryptococcus yeast strains. The cultures were performed on a shaker appropriate at 200 rpm at 28°C. Two medias was used: mineral medium MS containing ammonium sulfate and YPS containing peptone as sources of nitrogen. Sucrose at a concentration of 5% was the carbon source in both media. During the incubation the content of the extracellular polymer was determined by precipitation with ethanol, and the pH of the biomass yield. All strains have been shown to the growth in the experimental media. The biomass yield of all strains were signifi cantly higher in YPS medium. The presence of easily digestible organic source of nitrogen in the form of peptone and vitamins as an yeast extract should be regarded as the reason of the improved growth of the cells in YPS medium. Candida and Cryptococcus strains produced extracellular polymers, wherein contents of exopolymers dependent on the strain, the type of substrate and the time of culture. All strains produced signifi cantly more exopolymers in mineral medium (from 0.038 to 1.64 g·dm–3 during 48 h) than in medium with peptone (max. 0,976 g·dm–3). The maximum productivity of biomass in YPS medium was 0.167 while in the MS medium 0.463. The productivity of the best producers biomass was 3 and 4-fold higher in MS medium. The organic nitrogen sources should be considered as unfavorable substrate to the synthesis of EPS. A signifi cant decrease of pH during cultivation in the mineral medium was observed. Depending on the strain initial pH value of 5.6 was reduced to 2.01–2.64. However, during the cultivation in a medium with peptone and yeast extract, there was no strong acidifi cation of the environment. The best producers of extracellular polymers were Candida guilliermondii 1 and Candida famata strains. After 72 hours of culturing in one liter of mineral medium respectively produced 1.94 and 1.67 g of EPS

Evaluation of antimicrobial and bacteriocinogenic activity of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469

Celem badań była ocena aktywności przeciwdrobnoustrojowej płynów pohodowlanych L. rhamnosus ATCC 7469 oraz weryfikacja zdolności szczepu do biosyntezy bakteriocyn. Aktywność przeciwdrobnoustrojową oznaczano metodą słupkowo-dyfuzyjną, krążkowo-dyfuzyjną oraz w podłożach płynnych w warunkach Bioscreen C. Pałeczki mlekowe hodowano w podłożu MRS (de Man, Rogosa i Sharpe), w temp. 37°C przez 24 h. Szczepy testowe stanowiły E. coli, S. Enteritidis, E. cloaceae, P. mirabilis, Y. enterocolitica, P. aeruginosa, S. aureus oraz B. cereus. Płyny pohodowlane hamowały wzrost wszystkich szczepów testowych. Wydłużyły się fazy adaptacyjne i zmniejszyły właściwe szybkości wzrostu (μmax) bakterii testowych. Po zastosowaniu płynów pohodowlanych po korekcie pH obserwowano całkowity brak stref zahamowania w metodzie krążkowo-dyfuzyjnej, a w trakcie hodowli w podłożach płynnych niezmieniony przebieg krzywych wzrostu drobnoustrojów testowych. Płyn uzyskany po hodowli L. rhamnosus ATCC 7469 w podłożu MRS hamował wzrost wszystkich bakterii testowych, a najbardziej wrażliwym okazał się B. cereus ATCC 11778. W warunkach doświadczenia badany szczep L. rhamnosus nie wytwarzał bakteriocyny.Some of Lactobacillus rhamnosus strains (eg. L. rhamnosus GG) are used in the production of yoghurt and cheese, as well as diet supplements during bacterial infections. The antagonistic metabolites produced by L. rhamnosus include lactic acid, hydrogen peroxide and bacteriocins. The ability to produce bacteriocins is depended on the strain and genetically determined. The aim of the study was to evaluate antimicrobial activity of post-harvest liquids of L. rhamnosus ATCC 7469 and verification for the ability of strain to the biosynthesis of bacteriocins. Antimicrobial activity was determined by agar-disk diffusion methods, disk diffusion method and during culturing in the liquid media in Bioscreen C. The cells of L. rhamnosus ATCC 7469 were grown in MRS medium (liquid or solidified with agar) for 24 hours in temperature 37°C. Test strains were E. coli 113-3, E. coli ATCC 25922, S. Enteritidis ATCC 13076, E. cloaceae ATCC 13047, P. mirabilis ATCC 35659, Y. enterocolitica PZH.03, P. aeruginosa ATCC 27853, S. aureus ATCC 25923 and B. cereus ATCC 11778. During an agar-disk diffusion and a disk-diffusion methods the post-harvest liquids of L. rhamnosus ATCC 7469 inhibited the growth of all test strains. The largest growth inhibition zone was found for B. cereus ATCC 11778 strain. The growth of Enterobacteriaceae was inhibited in a smaller extent. Addition of post-harvest liquids of L. rhamnosus resulted in extending the adaptive phase, and the reduction of the specific growth rate (μmax) of all test strains during culturing in Bioscreen C. In the second part of the study we verify the ability of L. rhamnosus ATCC 7469 to the synthesis of bacteriocins. The impact of lactic acid was overcame by changing the pH of the post-harvest liquids to 6.5. There were observed a total lack of inhibition zones in the disk diffusion method. During the cultivation in Bioscreen C additive of post-harvest liquid with pH correction did not change in the course of the growth curves test organisms. The post-harvest liquid of L. rhamnosus ATCC 7469 inhibited the growth of Gram-positive and Gram-negative test bacteria. The most sensitive to action of post-culture liquids of lactic acid bacteria was Bacillus cereus ATCC 11778. The experiments do not confirmed the ability of the L. rhamnosus ATCC 7469 strain to bacteriocin production in MRS medium

Evaluation of the ability of the intraclellular fat biosynthesis by Rhodotorula gracilis yeast in media containing potato wastewater enriched with glycerol

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

An attempt to application glycerol and potato wastewater to production carotenoids by Rhodotorula gracilis yeast

Celem badań było określenie zdolności biosyntezy karotenoidów przez drożdże Rhodotorula gracilis podczas hodowli wgłębnych w podłożach zawierających ziemniaczaną wodę sokową oraz glicerol. Największy plon biomasy komórkowej (ponad 30 g ss·dm⁻³) stwierdzono w podłożach z dodatkiem 3 i 5% glicerolu. Po hodowli w podłożu z dodatkiem 3% glicerolu uzyskano najwyższy stopień wykorzystania glicerolu (85,7%) oraz białka (69,3%), a także znaczną redukcję wskaźnika ChZT (84,8%) podłoża. Wysokie stężenie związków stanowiących źródło węgla zahamowało biosyntezę karotenoidów przez badane drożdże, a ich zawartość w biomasie po hodowli w podłożach z glicerolem była ponad trzy razy mniejsza (34,6–40,9 μg·g⁻¹ss) w porównaniu do podłoża kontrolnego (142,6 μg·g⁻¹ss). Dominującym związkiem syntetyzowanym przez drożdże w podłożach z glicerolem był torulen, a jego udział stanowił 66,9–69,7% ogólnej zawartości karotenoidów. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że badany szczep drożdży może stać się w przyszłości nowym źródłem karotenoidów, jednak z uwagi na mniejszą objętościową produktywność tych związków (0,9–1,23 mg·dm⁻³) konieczne są dalsze badania w celu zwiększenia wydajności ich biosyntezy w podłożach z ziemniaczaną wodą sokową i glicerolem.Carotenoids belong to the group of pigments widely used in different industries. Nowadays it is being looked for new methods of producing this compounds, and the use of microorganisms can constitute an new alternative for chemical synthesis. In order to reduce the costs of microbial synthesis, as components of culture media industrial wastes can be used. The aim of this study was to determine the ability of Rhodotorula gracilis yeast to biosynthesis of carotenoids during the cultivation in media with potato wastewater and glycerol. As a control medium not supplemented potato wastewater was used. Three experimental media were used for cultivation potato wastewater and glycerol in an amount of 3, 5 and 10 g·100 cm⁻³. Cultivation of yeast was carried out on a reciprocating shaker (200 rpm) for 96 h. Biomass yield was performed by weight method, while optical density by the spectrophotometric method. During the cultivation, glycerol (chemical method), reducing sugars (Miller method) and protein (Kjeldahl’s method) concentration in the experimental media and the chemical-oxygen demand indicator (dichromate method) of media were determined. Carotenoids content in the yeast biomass were determined by spectrophotometric method and their contribution by HPLC-UV. The highest yield of the cell biomass (more than 30 g d.m.·dm⁻³) was obtained in the experimental media with potato wastewater supplemented with a 3 and 5% addition of glycerol. After cultivation of R. gracilis yeast in medium with 3% addition of glycerol the highest degree of glycerol content (85.7%), total protein content (69.3%) and COD index (84.8%) reduction were observed. Base of this results, it was found that there is a possibility of simultaneous biodegradation of glycerol and potato wastewater during the cultivation of tested yeast strain. The highest carotenoids content in the yeast biomass (142.6 μg·g⁻¹ d.m.) was obtained in control medium. The high concentration of compounds constitutes the source of carbon in the culture medium inhibited the biosynthesis of carotenoid pigments by the R. gracilis. Their content in the biomass after cultivation in experimental media with glycerol was more than three times lower (34.6–40.9 μg·g⁻¹ d.m.) to compare with control medium. In these conditions, the yeast synthesized maily torulene (66.9–69.7%) and β-carotene (26.4–29.7%). It was found that the tested yeast strain in the future may become a new source of carotenoids, because of the low volumetric productivity of these compounds (0.9⁻¹.23 mg·dm⁻³), the further studies should be about the effect of the optimization of the culture conditions to increase the efficiency of carotenoids biosynthesis in the media with potato wastewater and glycerol