Παραγωγή μεταβολικών προϊόντων κατά την αύξηση στελεχών ζυγομυκήτων σε υποστρώματα με βάση την ακάθαρτη γλυκερόλη

Abstract

Η παρούσα ερευνητική μελέτη έχει στόχο τη διερεύνηση της βίο-φυσιολογικής συμπεριφοράς των ζυγομυκήτων Mortierella isabellina, Mortierella ramanniana, Thamnidium elegans και Cunninghamella echinulata, την ικανότητα να αναπτύσσονται σε απόβλητη γλυκερόλη και να συσσωρεύουν ενδοκυτταρικά λιπίδια πλούσια σε γ-λινολενικό οξύ. Το γ-λινολενικό οξύ αποτελεί ένα από τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα της ομάδας ω-6 όντας πολύ υψηλής διατροφικής και φαρμακευτικής σημασίας. Αποτελεί πρόδρομη ουσία της προσταγλανδίνης Ε1 (PGE1) που το σώμα μας χρησιμοποιεί για την αντιμετώπιση των φλεγμονών και για την άμυνά του έναντι παθήσεων, όπως ο καρκίνος, οι καρδιοπάθειες, οι αλλεργίες, το άσθμα, η αρθρίτιδα και οι αυτοάνοσες ασθένειες, καθώς και για την αποφυγή της πρόωρης γήρανσης. Πραγματοποιήθηκαν δύο σετ ζυμώσεων, στο πρώτο οι μύκητες καλλιεργήθηκαν σε υπόστρωμα με περιοριστικό παράγοντα αύξησης το άζωτο, προκειμένου να τους κατευθύνουμε στην ενδοκυτταρική συσσώρευση λιπιδίων. Στο δεύτερο σετ επαναλάβαμε τις ζυμώσεις αλλάζοντας την αρχική συγκέντρωση αζώτου και διατηρώντας όλες τις υπόλοιπες συνθήκες ίδιες με σκοπό να δημιουργήσουμε συνθήκες περίσσειας αζώτου και να ευνοηθεί η κυτταρική αύξηση. Όλες οι ζυμώσεις ήταν κλειστού τύπου και διεξήχθησαν σε κωνικές φιάλες Erlenmeyer των 250 ml υπό συνεχή ανάδευση και σταθερή θερμοκρασία. Σε όλες τις περιπτώσεις έγινε προσδιορισμός της κινητικής της αύξησης της βιομάζας, της κατανάλωσης του υποστρώματος και των παραχθέντων λιπιδίων. Προσδιορίστηκε επίσης το ποσοστό των λιπιδίων επί της ξηρής βιομάζας και αναλύθηκε η σύσταση των λιπιδίων στα αντίστοιχα λιπαρά οξέα.

The aim of the present study was to investigate the bio-physiological behavior of four Zygomycetes strains belonging to the species Mortierella isabellina, Mortierella ramanniana, Thamnidium elegans and Cunninghamella echinulata and their ability to grow on raw glycerol and accumulate intracellular lipids rich in γ-linolenic acid. γ-linolenic acid is one of the polyunsaturated fatty acids in the omega-6 group of high nutritional and medicinal importance. It is a precursor to prostaglandin E1 (PGE1) which is used from our body in order to treat inflammation and to protect against diseases such as cancer, heart disease, allergies, asthma, arthritis and autoimmune diseases, as well as for avoiding premature aging. Two sets of fermentations were performed, in the first, the fungi were cultured on a substrate under nitrogen limited conditions, in order to direct them to intracellular lipid accumulation. In a secondary set, experiments were repeated by changing the initial nitrogen concentration with keeping the rest of the parameters stable in order to create conditions of excess nitrogen and favor cell growth. All performed fermentations were batch type and conducted in 250 ml Erlenmeyer conical flasks under constant stirring and at a constant temperature. In all cases, the kinetics of the biomass increase, the consumption of substrate and the lipid accumulation were determined. The percentage of lipids on dry biomass was also determined and the composition of the lipids in the corresponding fatty acids was analyzed.