Neural prediction of the results of the process of simultaneous biosynthesis of inulinase and invertase by Aspergillus niger under conditions of selected abiotic stresses

W pracy zaprezentowano zastosowania sztucznych sieci neuronowych do modelowania związków przyczynowo-skutkowych w biotechnologicznym procesie jednoczesnej nadprodukcji inulinazy i inwertazy zewnątrzkomórkowej przez grzyb nitkowaty Aspergillus niger w warunkach stresu termicznego i tlenowego. Do analizy danych zastosowano sieć o architekturze warstwowej. Wyniki obliczone przez sieć neuronową weryfikowano doświadczalnie w warunkach wgłębnych hodowli wstrząsanych.The paper presents applications of artificial neural networks in modeling of "if and when" relations in the biotechnological process of simultaneous overproduction of inulinase and extracellular invertase by filiform fungus Aspergillus niger under thermal and oxygen stress conditions. The data were analyzed using a network of layer architecture. The results calculated by the neural network were verified empirically under immersion conditions of agitated cultures

Using the neural networks for prediction of biotechnological process parameters

Celem pracy była próba zastosowanie sieci neuronowych o konstrukcji wielowarstwowej do predykcji optymalnych warunków jednoczesnego wytwarzania inulinazy i inwertazy przez grzyb nitkowaty Aspergillus niger i drożdże Kluyveromyces marxianus w warunkach wgłębnych hodowli wstrząsanych. Wejścia sieci reprezentowała ilość poszczególnych składników podłoża hodowlanego (NH4NO3; (NH4)2HPO4; KH4PO4; MgSO4 7H2O, FeSO2 2H2O, ekstrakt drożdżowy, inulina), temperatura procesu biosyntezy enzymów, rodzaj mikroorganizmu i czasu trwania hodowli, a wyjścia - aktywność inulinazy i inwertazy w płynach pohodowlanych. Do oceny osiągalności zadawanych wartości wyjściowych zastosowano sieć odwróconą. W doświadczeniach z użyciem szczepu Aspergillus niger i Kluyveromyces marxianus największy wpływ na końcowy efekt wytwarzania obydwu enzymów wywierała zawartość siarczanu magnezu obok źródła węgla. Kolejnym ważnym składnikiem podłoża był azotan amonu i fosforan dwuamonowy. Najmniej istotny wpływ na wytwarzanie obydwu enzymów wywierała zawartość siarczanu żelaza i jednozasadowego fosforanu potasu.An attempt was made to apply the neural networks of multilayer construction to predicting the optimum conditions for simultaneous inulinase and invertase produc-tion by Aspergillus niger fungi and Kluyveromyces marxianus yeasts in deep shaken cultures. The network inputs represented the numbers of particular com-pounds of agriculture medium (NH4NO3; (NH4)2HPO4; KH4PO4; MgSO4 7H2O, FeSO2 2H2O; yeast extract, inuline), the temperature of enzyme biosynthesis process, kind of microorganisms and culture duration, whereas the outputs-inulinase and invertase activities in post-culture liquids. The reversed networks was applied to evaluating the attainability of assigned output values. In experiments with Aspergillus niger and Kluyveromyces marxianus strains final results concerning production of both enzymes were strongest affected by magnesium sulphate content next to the source of carbon. Following important components of medium were ammonium nitrate and bi-ammonium phosphate. The least effect on production of both enzymes showed the contents of iron sulphate and monobasic potassium phosphate

Neural method of maximizing the values of the results of the simultaneous production of enzymes by yeast Kluyveromyces marxianus K-4

W pracy zaprezentowano zastosowania sztucznych sieci neuronowych do modelowania związków przyczynowo-skutkowych w biotechnologicznym procesie jednoczesnej nadprodukcji inulinazy i inwertazy zewnątrzkomórkowej przez drożdże K.marxianus w warunkach stresu termicznego i tlenowego. Do analizy danych zastosowano sieć o architekturze warstwowej. Wyniki obliczone przez sieć neuronową weryfikowano doświadczalnie w warunkach wgłębnych hodowli wstrząsanych.The paper presents applications of artificial neural networks in modeling of "if and when" relations in the biotechnological process of simultaneous overproduction of inulinase and extracellular invertase by yeast K.marxianus under thermal and oxygen stress conditions. The data were analyzed using a network of layer architecture. The results calculated by the neural network were verified empirically under immersion conditions of agitated cultures

Wplyw skladu podloza na produkcje celulaz przez Trichoderma reesei M-7 podczas hodowli zwielokrotnionej metoda okresowo-dolewowa

The effects of feed-rate and medium composition on cellulase and lytic enzymes production by Trichoderma reesei M-7 were examined in a repeated fed -batch cultivation method with a feed-medium containing 200 g/L lactose. The highest cellulase activity (28 FPU mL - 1) was obtained in a culture filtrate of a feed-medium, which contained in addition 1 % yeast extract, and at pH value of 4.3, the productivity of cellulase was 82 FPu- 1 x h- 1 . Substitition of yeast extract with an extract from corn or invariably with a peptone "aminobak" had a negative effect on the biosynthesis of cellulases by Trichoderma reesei M-7