Руйнування клітин дріжджів xanthophyllomyces den-drorhous (phaffia rhodozyma) за дії віброрезонансного низькочастотного кавітатора
Affiliation:
1 Institute of Animal Biology NAAS, 38, V.Stusa St., 79034 Lviv Ukraine.
2 Lviv Polytechnic National University, 12, S.Bandera St., 79013 Lviv, Ukraine.
oliastef@ukr.net
DOI:
https://doi.org/10.23939/chcht17.01.188
| Attachment | Size |
|---|---|
 full_text.pdf | 1.41 MB |
Abstract:
Метою дослідження було встановити оптимальний режим руйнування клітин дріжджів P. rhodozyma штаму KNH 1 з водяним охолодженням, потужністю 800 Вт та резонансними частотами за дії віброрезонансного низько-частотного кавітатора (ВНК). Руйнування клітинної біомаси культури дріжджів P. rhodozyma штаму KNH 1 здійснено у віброрезонансному низькочастотному кавітаторі (ВНК) з водяним охолодженням, потужністю 800 Вт та резонансними частотами коливань 30 Гц, 35 Гц, 37 Гц, 37,8 Гц, 39 Гц, 50 Гц та за наявності азоту в реакційному середовищі. Наші дані свідчать про те, що вихід біомаси, переробленої дріжджової культури залежить від віку культури та режиму обробки. Для шестиденної культури найбільший вихід зруйнованих клітин ми отримали, обробляючи її в ВНК за допомогою 35 Гц протягом 75 хв. Найвищий вихід з п’ятиденної культури отримано після обробки в ВНК протягом 1 години за 37–37,8 Гц. Найнижчий вихід зруйнованих дріжджових клітин одержано після 5 годин обробки в ВНК за 37,8 Гц. Високий рівень руйнування дріжджових клітин може сприяти полегшеному вивільненню каротиноїдів із біомаси та, одночасно, утворенню пор у структурі бета-глюканового шару клітин. Наші дані показують, що для такого рівня пошкодження економічно вигідна обробка п’ятиденної культури P. rhodozyma в ВНК на частоті резонансу 37 Гц газоподібним азотом, барботажем через реакційне середовище. Це дослідження вперше демонструє встановлений оптимальний режим руйнування дріжджових клітин P. rhodozyma штаму KNH 1 за дії вібраційно-резонансного низькочастотного кавітатора. Аналіз представлених даних вказує, що заявлений спосіб є зручним, ефективним та технологічно виправданим.
References:
[1] Akiba, Y.; Sato, K.; Takahashi, K.; Matsushita, K.; Komiyama, H.; Tsunekawa, H.; Nagao, H. Meat Color Modification in Broiler Chickens by Feeding Yeast Phaffia rhodozyma Containing High Concentrations of Astaxanthin. J. Appl. Poult. Res. 2001, 10, 154-161. https://doi.org/10.1093/japr/10.2.154
[2] Stefanyshyn, O.M.; Nechay, H.I.; Boretska, N.I.; Hural, S.V.; Tsepko, N.І. Profilaktychnyi ta korerhuyuchyi vplyv kormovoi dobavky karotynosyntezuvalnykh drizhdzhiv Phaffia rhodozyma na formuvannia mikrobotsenozu kyshkivnyka kurei pid chas
krytychnogo periodu yoho stanovlennia. Biologia tvaryn 2013, 15, 125-131. http://nbuv.gov.ua/UJRN/bitv_2013_15_3_19
[3] Shoja, B.; Ahmadi, A.R.; Rafiee, F.; Manavi, P.N. Influence of Probiotic Yeast Phaffia rhodozyma on Growth, Survival and Ma-turity of Artemia Urmiana. Asian J. Exp. Biol. Sci. 2012, 3, 355-359.
[4] Jacobson, C.K.; Jolly, S.O.; Sedmak, J.J.; Skatrud, T.J.;
Wasileski, J.M. Astaxanthin Over-Producing Strains of Phaffia rhodozyma. Method for their Cultivation and their Use in Animal Feeds. US 6015684, January 18, 2000.
[5] Choi, J.; Rahman, M.M.; Lee, S.Y.; Chang, K.H.; Lee, S.M. Effects of Dietary Inclusion of Fermented Soybean Meal with
Phaffia rhodozyma on Growth, Muscle Pigmentation, and
Antioxidant Activity of Juvenile Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Turkish J. Fish. Aquat. Sci. 2016, 16, 91–101 https://doi.org/10.4194/1303-2712-v16_1_10
[6] Perenlei, G.; Tojo, H.; Okada, T.; Kubota, M.; Kadowaki, M.; Fujimura, S. Effect of Dietary Astaxanthin Rich Yeast, Phaffia rhodozyma, on Meat Quality of Broiler Chikens. Anim. Sci. J. 2014, 85, 895-903. https://doi.org/10.1111/asj.12221
[7] Wu, W.; Yu, X. Optimization of Ultrasound-assisted Extraction Procedure to Determine Astaxanthin in Xanthophyllomyces
dendrorhous by Box-Behnken Designn. Adv. J. Food Sci. Technol. 2013, 5, 1536-1542. http://dx.doi.org/10.19026/ajfst.5.3381
[8] Dos Santos Da Fonseca, R.A.; da Silva Rafael, R.; Kalil, S.J.; Burkert, C.A.V.; Burkert, J.F.M. Different Cell Disruption Methods for Astaxanthin Recovery by Phaffia rhozyma. Afr. J. Biotechnol. 2011, 10, 1165-1171. DOI: 10.5897/AJB10.1034
[9] Michelon M., de Matos de Borba, T.; da Silva Rafael, R.;
Burkert, C.A.V.; Burkert, J.F.M. Extracttion of Carotenoids from Phaffia rhodozyma: A Comparison between Different Techniques of Cell Disruption. Food Sci. Biotechnol. 2012, 21, 1-8. https://doi.org/10.1007/s10068-012-0001-9
[10] Okagbue, R.N.; Lewis, M.J. Autolysis of the Red Yeast Phaffia rhodozyma: A Potential Tool to Facilitate Extraction of Astaxanthin. Biotechnol. Lett. 1984, 6, 247-250. https://doi.org/10.1007/BF00140045
[11] Yaakob Z.; Ali, E.; Zainal, A.; Mohamad, M.; Takriff, M.S. An Overview: Biomolecules from Microalgae for Animal Feed and Aquaculture. Journal of Biological Research-Thessaloniki 2014, 21, 6. https://doi.org/10.1186/2241-5793-21-6
[12] El Khoury, D.; Cuda, C.; Luhovyy, B.L.; Anderson, G.H. Beta Glucan: Health Benefits in Obesity and Metabolic Syndrome. J. Nutr. Metab. 2012, 28. https://doi.org/10.1155/2012/851362
[13] Manners, D. J.; Masson, A. J.; Patterson, J.C. The Structure of a β-(1→3)-D-glucan from Yeast Cell Walls. Biochem. J. 1973, 135, 19-30. https://doi.org/10.1042/bj1350019
[14] Vilkhu, K.; Mawson, R.; Simons, L.; Bates, D. Applications and Opportunities for Ultrasound Assisted Extraction in the Food Industry – A Review. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2008, 9, 161-169. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.04.014
[15] Shevchuk, L.; Strogan, O.; Koval, I. Equipment for Magnetic-Cavity Water Disinfection. Chem. Chem. Technol. 2012, 6, 219-223. https://doi.org/10.23939/chcht06.02.219
[16] Gural, S.V.; Kolysnyk, G.V.; Klymyshyn, D.О.; Gonchar M.V. Doslidzgennya skladu karotynoidiv u mutantav drizhdzhiv Phaffia rhodozyma (Xanthophyllomyces dendrorhous). Biotekhnolohia 2011, 4, 93-100.
[17] Salyha, Yu.T.; Snitynskyi, V.V. Elektronna mikroskopia biolohichnylh ob’yektiv; Svit: Lviv, 1999.
[18] Koval, I.; Starchevskyy, V. Gas Nature Effect on the Destruc-tion of Various Microorganisms under Cavitation Action. Chem. Chem. Technol. 2020, 14, 264-270. https://doi.org/10.23939/chcht14.02.264
[19] Koval, I.Z.; Kіslenko, V.N.; Starchevskii, V.L.; Shevchuk, L.I. The Effect of Carbon Dioxide on the Viability of Bacteria of
Bacillus and Diplococcus Genera. J. Water Chem. Technol. 2012, 34, 112-116. https://doi.org/10.3103/S1063455X12020075
[20] Predzumirska, L.M.; Falyk, T.S.; Shevchuk, L.I.; Nykulyshyn, I.E.; Chaikivskyi, T.V. Efertyvnist kavitatsinoho ochycschennia vody v zaleznosti vid pryrody barbotovanoho hazu. Visnyk
Kremenchutskoho Natsionalnoho Universytetu 2016, 97, 102-109.
The journal is accepted into Emerging Sources Citation Index (ESCI) - new index in the Web of Science™ Core Collection
The journal is indexed in the international scientometric databases:
