Isolation, identification of yeast strains producing bioethanol and improvement of bioethanol production on cheese whey

Biyoetanol üreten maya türlerinin izolasyonu, tanılaması ve peynir altı suyunda biyoetanol üretiminin sağlıklaştırılması

Abstract

Objective: In this study, bioethanol production on cheese whey (prehydrolysed enzymatically using ? galactosidase by isolated yeast strains was investigated.Methods: The yeast strains were isolated from Algerian natural sources (soil and grape) and further were selected on the basis of high ethanol tolerance and high ethanol production on prehydrolysed cheese whey. The selected ones were identified by morphological, physiological and biochemical characteristics. Then, a molecular identification was carried out by amplification and sequencing the D1/D2 domain of 26S rDNA region. In addition, the operating parameters of fermentation such as temperature, pH and substrate concentration (mixture of glucose and galactose) were tested for efficient yeast strain.Results: Among the selected and identified yeast strains, three strain isolates were found to be able to produce bioethanol. These strains are Hanseniaspora opuntiae Z087A0VS, Candida tropicalis Z087B0VS and Candida tropicalis Z087D0VS with an identity of 99% and 100% respectively comparing with the stocked strains in data bank. Furthermore, Hanseniaspora opuntiae presents an ethanol tolerance ethanol up to 11% whereas the two other strains of Candida tolerate up to 12%. The fermentation parameters of most efficient strain were optimized, the temperature 30°C, pH 5 and sugar concentration (glucoseand galactose) of 12.5% (w/v) are considered as optimumvalues for Candida tropicalis Z087B0VS.Conclusion: Candida tropicalis Z087B0VS can be consideredas a good candidature for industrial bioethanol production.

Özet

Amaç: Bu çalışmada izole edilmiş maya türleri ile peynir altı suyunda (? galactosidaz kullanılarak enzimatik olarak prehydrolize edilmiş) biyoetanol üretimi çalışılmıştır.Metod: Maya türleri Cezayir'deki doğal kaynaklardan (toprak ve üzüm) izole edilmiştir. Daha sonra, prehydrolize edilmiş peynir altı suyunda etanol toleransı ve yüksek etanol üretimi açısından yeniden seçilmişlerdir. Seçilen türler morfolojik, fizyolojik ve biyokimyasal özellikleri açısından tanımlanmışlardır. Moleküler tanımlama ise 26SrDNA'nın D1/D2 bölgesinin amplifikasyonu ve dizilenmesi ile yapılmıştır. Buna ek olarak sıcaklık, pH, ve substrat konsantrayonu (glukoz ve galaktoz karışımı) gibi operayon parametreleri her türün için verimliliği açısından test edilmiştir.Bulgular: Elde edilen tanılanmış maya türlerinden üç tür izolatı biyoetanol üretebilir olarak elde edilmiştir, bunlar Hanseniaspora opuntiae Z087A0VS, Candida tropicalis Z087B0VS ve Candida tropicalis Z087D0VS'dir. Bu türler veri bankalarında %99 ve %100 tanılanmış türlerdir. Buna ek olarak, etanol toleransı açısından Hanseniaspora opuntiae %11'e dayanırken diğer iki Candida türü %12'ye dayanabilmişlerdir. En etkin tür olan Candida tropicalis Z087B0VS için fermantasyon parametreleri sıcaklık 30°C, pH 5 ve şeker konsantrayonu (glukoz ve galaktoz ) %12.5 (w/v) olarak optimize edilmiştir.Sonuç: Candida tropicalis Z087B0VS endüstriyel biyoetanol üretimi için uygun bir tür olarak değerlendirilebilir.