PL: Biosynteza oraz wstępne oczyszczanie ksylanazy grzybów strzępkowych z rodzaju Trichoderma | EN: Biosynthesis and primary purification of xylanase from Trichoderma filamentous fungi

abstractPL: Ksylanazy syntetyzowane przez mikroorganizmy, dzięki zdolności do degradacji ksylanu obecnego w materiałach ligninocelulozowych, przyczyniają się do zmniejszenia ilości odpadów poprodukcyjnych z jednoczesną możliwością wytwarzania m.in energii odnawialnej. Znajdują także zastosowanie w takich gałęziach przemysłu jak: papierniczy, fermentacyjny czy włókienniczy. W niniejszej pracy przeprowadzono biosyntezę enzymów ksylanolitycznych z udziałem grzybów strzępkowych z rodzaju Trichoderma, a następnie podjęto próbę ich oczyszczenia i scharakteryzowania. W pierwszym etapie badań dokonano wyboru najwydajniejszego producenta enzymów hydrolitycznych oraz najlepszego induktora tych enzymów. Prowadzono 10-dobowe hodowle w podłożu stałym (Solid State Fermentation - SSF) z wykorzystaniem trzech szczepów: Trichoderma citrinoviride C1, T. atroviride KCh SB6 oraz T. atroviride KCh TRW, jako substrat stosując sorgo w dwóch wariantach – wytłoki i całe rośliny. Do dalszych badań wykorzystano ksylanazy syntetyzowane przez grzyby strzępkowe T. citrinoviride C1 na podłożu zawierającym wytłoki sorgo jako źródło węgla i energii. Otrzymany płyn pohodowlany zagęszczono i poddano procesowi oczyszczania. Najpierw białka enzymatyczne poddano rozdziałowi na słabo zasadowym anionicie Macro-Prep DEAE, następnie przeprowadzono sączenie molekularne na kolumnie ENrich SEC70 z wypełnieniem żelowym, a na koniec ponownie zastosowano kolumnę jonowymienną, tym razem UNO Q1. W wyniku tego procesu trzymano frakcję o stopniu oczyszczenia 3,75 i wydajności rzędu 0,57 %. Dla frakcji wykazujących najwyższe aktywności uzyskanych w wyniku rozdziału na kolumnie jonowymiennej Macro-Prep DEAE przeprowadzono wstępną charakterystykę, badając optymalną temperaturę działania enzymu, która mieściła się w zakresie 40-50 °C. Przeprowadzona elektroforeza SDS-PAGE wykazała brak homogenności uzyskanego białka enzymatycznego. Otrzymane wyniki potwierdziły, że wytłoki sorgo mogą być źródłem węgla i energii w hodowlach grzybów strzępkowych z rodzaju Trichoderma, a jednocześnie induktorem w produkcji enzymów ksylanolitycznych. Przedstawione rezultaty mogą być podstawą do kontynuacji badań w kierunku całkowitego oczyszczenia ksylanaz.

abstractEN: Xylanases synthesized by microorganisms, because of the possibility to the degradation of xylan prevalent in lignin-cellulosic materials reduces quantities of post-production waste with the simultaneous renewal of renewable energy. They are being applicable in industries such as paper, fermentation or textile industry. During this research performed biosynthesis of xylanitic enzymes using filamentous fungi of the genus Trichoderma, with attempt to purify them and to characterize it. First stage of research is devoted to decide which hydrolytic enzyme manufacturer and hydrolytic enzyme inducer is most efficient. Then 10-day Solid State Fermentation was conducted using three different strains: Trichoderma citrinoviride C1, T. atroviride KCh SB6 and T. atroviride KCh TRW as substrate using sorghum in two variants - marcs and whole plants. For further research, made use of xylanases synthesed by filamentous fungi T. citrinoviride C1 on a substrate containing sorghum as a source of carbon and energy. Liquid culture cultivars were concentrated and subjected to a purification process. First of all enzyme protein has been separated into thinly alkaline anionicide Macro-Prep DEAE. Then quelling on the ENrich SEC70 column with gel production was made. Finally applied again ion exchange column - UNO Q1. As a result of this process, got a high purity fraction of 3.75 and obtained an efficiency of 0.57 %. For fractions which shows the highest activities as outcome by split on the Macro-Prep DEAE ion exchange column, preliminary characterization is performed by inspecting optimal temperature of the enzyme that is held in the range of 40-50 °C. The performed SDS-PAGE electrophoresis shows the lack of homogenity of the received enzyme protein. Obtained results confirmed that sorghum may be a source of carbon and energy in filamentous fungus culture genus Trichoderma, simultaneously it may act as inductor in xylanitic enzymes produce proces. Shown results may be the groundwork for futher research of entire xylan purify.

status: finished