Amylasen gehören zu den wichtigsten biotechnologischen und industriellen Enzymen, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden können, beispielsweise in der Lebensmittel-, Pharma-, Textil-, Chemie-, Papier- und Waschmittelindustrie.
Die Kosten der Enzyme ergeben sich aus einer Reihe von Faktoren, darunter der produzierten Menge, dem Produktionsprozess, den Kosten für ihre Rückgewinnung und dem Reinheitsgrad, mit dem sie vermarktet werden. Der Einsatz von agroindustriellen Substraten und Mikroorganismen bietet das Potenzial für eine kostengünstige Enzymproduktion. Aufgrund der Fähigkeit, die physikalische und chemische Beständigkeit gegenüber extremen industriellen Umweltbedingungen wie hohen Temperaturen und pH-Werten zu verbessern und verschiedene katalytische Reaktionen durchzuführen, sind mikrobielle Enzyme inzwischen ein Favorit, um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden.
Eine von Dr. Andréa Miura da Costa (Universidade Estadual de Santa Cruz) geleitete Studie hat über die Produktion von Amylase durch Trichoderma stromaticum AM7 unter Verwendung von Pfirsichpalmenabfällen als Substrat berichtet. Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Pilzkunde.
Es wurde ein Gemisch-Simplex-Schwerpunktdesign des Experiments durchgeführt und die Oberflächenreaktionsmethodik angewendet, um das mathematische Modell zu bestimmen, das die Beziehung zwischen der Reaktionsvariablen und den unabhängigen Faktoren (Anteile der Stickstoffquelle) beschreibt. Das Team stellte fest, dass das optimale Verhältnis für die Endmischung aus 70 % Pepton, 24,3 % Ammoniumphosphat und 5,7 % Kakaobohnenschale bestand. Nach der Zugabe von Stickstoffquellen wie Pepton und Ammoniumphosphat stieg die Amylaseproduktion durch T. stromaticum AM7 um 45 %.
Die Forscher ermittelten außerdem den optimalen pH-Wert und die optimale Temperatur für die Amylasestabilität sowie die Auswirkungen von Metallionen und chemischen Reagenzien auf die Amylaseaktivität. Sie fanden heraus, dass die biochemischen Eigenschaften der Amylase ihre Stabilität gegenüber saurem pH-Wert (4,0) und hohen Temperaturen von bis zu 50 °C–60 °C zeigten. Darüber hinaus wurde das Enzym durch die Anwesenheit von Ionen und Denaturierungsmitteln kaum beeinflusst, was die Eigenschaft der AM7-Amylase aus T. stromaticum ergibt, die für Anwendungen hauptsächlich im Lebensmittelbereich vielversprechend ist.
In dieser innovativen Forschung war der Pilz T. stromaticum AM7 effizient bei der Produktion von Amylase unter Verwendung von Pfirsichpalmenabfällen als kostengünstigem Substrat in der Festkörperfermentation, was die Fermentation für diese Enzymproduktion vereinfacht und wirtschaftlich rentabel macht. „Die kostengünstige Enzymextraktion und die stabile Amylase unterstreichen ihr großes Potenzial für industrielle Anwendungen, insbesondere in Lebensmittelprozessen“, sagte Dr. Andréa Miura da Costa.
Mehr Informationen:
Stephanie Alexandrina Gillet et al., Nutzung von Pfirsichpalmenabfällen zur kostengünstigen Amylaseproduktion durch Trichoderma stromaticum: Stabilität und industrielles Potenzial, Pilzkunde (2023). DOI: 10.1080/21501203.2023.2276728
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