Optimization of media and submerged fermentation DEDE conditions using central composite design for increased endoglucanase production by Cladosporium sp. NCIM

[Cladosporium sp. NCIM 901 ile artmış endoglukanaz üretiminin merkezi kompozit düzenleme kullanılarak vasat ve dipüstü fermentasyon durumunun optimizasyonu]

Aylin SEPİCİ, Poludasu Rama MOHAN, Obulam Reddy Vijaya Sarathi REDDY, Poondla Vijaya KUMAR

Özet

Amaç: Bu çalışma, Cladosporium sp. NCIM 901 ile dipüstü fermentasyon yoluyla CMCaz (endoglukonaz) üretimi için sellüloz bağı içeren bagas ve turunçgil kabuk tozunun substrat olarak kullanımı üzerine odaklanmıştır. Yöntem: Cladosporium sp. mantar suşları NClM, Pune'den tedarik edildi. Bagasların kristalliğini azaltmak için perasetik asit ile ön işlem yapıldı. Enzim üretimi için Mary Mandels (MM) vasatları kullanıldı. CMCaz üretimi üzerine ve vasat bileşenlerinin optimizasyonunda beş değişkenin etkisini çalışmak için merkezi kompozit düzenleme değerlendirildi. Bulgular: Deney sonuçları, en yüksek enzim üretimi için gerekli ideal vasat koşulunun başlangıç pH'ının 5.5 olduğunu, %10 (w/v) bagas substrat, %4.5 (w/V) turunçgil kabuk tozu, %0.17 (w/v) MgSO4 ve %0.17 (w/v) üreden oluştuğunu gösterdi. Maksimum enzim kazancı (15.02 lU/ml) süreçte bulunan parametrelerin optimal düzeyleri ile etkileşimden elde edildi. Gerçek ve öngörülen sonuçlar arasında iyi korelasyon bulundu. Kararlılık katsayısı (R1) 0.9414'dir. Sonuç: Enzim üretimi için ucuz ve çevreye dost sağlanabilen, ziraat ve meyve atıkları gibi substratların kullanımı sonuçta enzim üretim maliyetini düşürmektedir. Perasetik asit ile ön işleme giren bağasların turunçgil kabuk tozları ile fermentasyon vasat bileşeni olarak kullanımı enzim üretimini indüklemiştir. Gözlenen gerçek enzim aktivitesi ve öngörülen enzim aktivitesinin biribirini desteklemesi ile dipüstü fermantasyon yoluyla enzim üretiminin kabul edilebilir bir model olduğu gösterilmiştir.

Abstract

Objective: Present work was focused on utilization of lignocellulosic substrates like bagasse and citrus peel powder for CMCase (endoglucanase) production through submerged fermentation by Cladosparium sp. NClM 90]. Methods: Fungal strain Cladosporz'um sp. was procured from NCIM, Pune. Peracetic acid pretreated bagasse was used in order to reduce the crystallinity of bagasse. Mary Mandels medium was used for enzyme production. Central composite design was evaluated to study the effect of five variables on CMCase production and to optimize the medium composition. Results: Experimental results showed the optimal medium for higher enzyme production was composed of 10% (w/V) bagasse substrate, 4.5% (w/V) citrus peel powder, 0.17% (w/v) MgSO4, 0.17% (w/V) urea with the initial pH of medium at 5.5. Maximum enzyme yield (15.02lU/m1) was obtained on by the interaction of optimal level of process involved parameters. There is good correlation between actual and predicted results. The coefficient of determination (R2) is 0.9414. Conclusion: Use of cheap and environment friendly available agricultural and fruit waste substrates for enzyme production eventually reduces the production cost of enzymes. Peracetic acid pretreated bagasse was used with citrus peel powder as fermentation medium constituent to induce the enzyme production. Observed actual enzyme activity was well agreed with the predicted enzymatic activity, shown the model was applicable for enzyme production through submerged fermentation. :