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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:
Michael Melcher
(2015):
Optimisation of Media Composition for the Fermentation of Lipids by Aurantiochytrium limacinum SR21.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Biotechnologie,
BOKU-Universität für Bodenkultur,
pp 121.
UB BOKU
obvsg
FullText
- Abstract:
- In dieser Arbeit wurden die Medienzusammensetzung und Kultivierungstechnik des Thraustochytriden Aurantiochytrium limacinum SR21 (A. limacinum) hinsichtlich der Docosahexaensäure (DHA) Produktion optimiert. Erste Versuche, A. limacinum in 9% Glukose, 2% Hefeextrakt und Pepton aus Casein (YEP) Medium zu kultivieren, zeigten niedrige mittlere spezifische Wachstumsraten (μav) von jeweils 0.012 h−1 und 0.065 h−1 für Schüttelkolben und Bioreaktor Kulturen. Als nächsten Schritt wurden unterschiedliche N-Quellen (Harnstoff, NH4NO3, (NH4)2SO4) in unterschiedlichen Konzentrationen getestet um eine Medienzusammensetzung zu finden, die schnelles Zellwachstum mit niedriger Lipidproduktion ermöglicht. Mit einem 2% Glukose, 0.05% YEP, 31.2 mM (NH4)2SO4 Medium (C:N Verhältnis von 10:1) wurde ein μav von 0.243 h−1 , ein totaler Fettsäuren (TFA) Gehalt der Zellen von 2.24% mit einen Biomasse Ausbeutekoeffizient (YX/S) von 0.46 g g−1 erreicht. Dieses Medium wurde anschließend als Batch-Medium in einer Fed-Batch Fermentation verwendet, die aus einer Biomasse- und Lipid-Produktionsphase bestand und deren Ziel die Untersuchung der Lipidproduktion unter N-Limitierung war. Wärend der Feed-Phase wurde eine volumetrische DHA Produktivität (qDHA) von 119 mg L−1 h−1 mit einer Biomassekonzentration von 19.03 g L−1 erreicht. Zellen am Ende der Fermentation wiesen einen TFA- und DHA-Gehalt von jeweils 45.18% und 20.59% (45.56% von TFA) auf. Der gesamte Prozess hatte ein qDHA von 53.1 mg L−1 h−1. Diese Studie konnte zeigen, dass ein Fed-Batch Prozess, mit einer Biomasse- und einer Lipid-Produktionsphase, einem Batch-Prozess vorzuziehen ist. Des weiteren ist NH3 eine gut geeignete N-Quelle und ein C:N Verhältnis von 10:1 scheint optimal für die Produktion von Biomasse mit niedrigen Lipid-Gehalt zu sein. Das Feed-Medium sollte keine N-Quelle enthalten, da ein Verlust von DHA in den Zellen zeitgleich mit der Aufnahme von N auftrat.
- Beurteilende(r): Holubar Peter