{"id":2230,"date":"2017-02-07T13:55:02","date_gmt":"2017-02-07T12:55:02","guid":{"rendered":"http:\/\/www.agroindustry.pl\/?p=2230"},"modified":"2017-02-07T14:27:53","modified_gmt":"2017-02-07T13:27:53","slug":"etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/","title":{"rendered":"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych"},"content":{"rendered":"

Nowe procesy technologiczne, w tym produkcja bioetanolu II generacji, r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od tych spotykanych w klasycznych procesach fermentacyjnych, a wi\u0119c wymagaj\u0105 innych, bardzo konkretnych wyzwa\u0144.<\/em><\/p>\n

Dro\u017cd\u017ce nale\u017c\u0105 do najlepiej zbadanych drobnoustroj\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych w \u015brodowiskach naturalnych. Dot\u0105d zosta\u0142o opisanych ponad 1500 gatunk\u00f3w tych drobnoustroj\u00f3w \u00a0(Boekhout, 2005). Wiele z nich znalaz\u0142o zastosowanie w r\u00f3\u017cnych procesach fermentacyjnych (Sicard i Legras, 2011). Taksonomiczna analiza mikroflory aktywnej w spontanicznych procesach fermentacyjnych ujawni\u0142a ogromn\u0105\u00a0 r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 dro\u017cd\u017cy, \u00a0cho\u0107 \u00a0dominuj\u0105cym gatunkiem jest nadal Saccharomyces cerevisiae<\/em> (Bokulich i in., 2014; Steensels i Verstrepen, 2014). Gatunek ten sta\u0142 si\u0119 organizmem modelowym w badaniach naukowych, zapewniaj\u0105c post\u0119p w badaniach i otrzymanie warto\u015bciowych wynik\u00f3w dla r\u00f3\u017cnych kom\u00f3rek eukariotycznych (Botstein, Chervitz i Cherry, 1997). S. cerevisiae<\/em> by\u0142 tak\u017ce pierwszym gatunkiem, kt\u00f3rego ca\u0142y genom poddano sekwencjonowaniu (Goffeau i in., 1996). Zdolno\u015b\u0107 S. cerevisiae<\/em> do metabolizmu zar\u00f3wno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych oraz produkcja etanolu spowodowa\u0142y, \u017ce gatunek ten jest stosowany od wielu lat w postaci kultur starterowych do produkcji pieczywa oraz napoj\u00f3w fermentowanych (Querol, 2003).<\/p>\n

Jednak nowe procesy technologiczne, w tym produkcja bioetanolu II generacji, r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od tych spotykanych w klasycznych procesach fermentacyjnych, a wi\u0119c wymagaj\u0105 innych, bardzo konkretnych wyzwa\u0144. Obejmuj\u0105 one m.in. \u015brodowiska fermentacyjne o r\u00f3\u017cnym sk\u0142adzie \u017ar\u00f3de\u0142 w\u0119gla i energii, a tak\u017ce o znacznej zawarto\u015bci r\u00f3\u017cnych cytotoksycznych zwi\u0105zk\u00f3w hamuj\u0105cych wzrost mikroorganizm\u00f3w przemys\u0142owych (Basso, Basso i Rocha, 2011; Taylor i in., 2012).<\/p>\n

Silna presja, by poprawi\u0107 op\u0142acalno\u015b\u0107 ekonomiczn\u0105 wytwarzania bioetanolu z odpadowych materia\u0142\u00f3w ro\u015blinnych sprawia, \u017ce dro\u017cd\u017ce S. cerevisiae<\/em> staj\u0105 si\u0119 nieefektywne w procesach fermentacji hydrolizat\u00f3w lignocelulozowych. Fakt ten stymuluje badania nad zastosowaniem innych, niekonwencjonalnych gatunk\u00f3w dro\u017cd\u017cy, o szerokim spektrum asymilowanych \u017ar\u00f3de\u0142 w\u0119gla, opornych za zwi\u0105zki cytotoksyczne.<\/p>\n

Etanol II generacji <\/strong><\/p>\n

Produkcj\u0119 etanolu na skal\u0119 przemys\u0142ow\u0105 prowadzi si\u0119 w spos\u00f3b konwencjonalny stosuj\u0105c mezofilne szczepy dro\u017cd\u017cy \"laboratory-glassware-1440962\"<\/a>Saccharomyces <\/em>sp. \u0179r\u00f3d\u0142o w\u0119gla stanowi wtedy melasa, cukier, sok z trzciny cukrowej oraz z buraka cukrowego, skrobia kukurydziana lub ziemniaczana. S\u0105 to jednak surowce drogie, a ich dost\u0119pno\u015b\u0107 zawsze zale\u017cy od sezonowej produktywno\u015bci. Ponadto zastosowanie spo\u017cywczej kukurydzy czy ziemniak\u00f3w w produkcji biopaliw jest kwesti\u0105 kontrowersyjn\u0105. Dlatego te\u017c podejmowane s\u0105 dzia\u0142ania w celu przekszta\u0142cenia r\u00f3\u017cnorodnych odpad\u00f3w rolnych i le\u015bnych na biopaliwa poprzez wykorzystanie cukr\u00f3w buduj\u0105cych lignocelulozowe \u015bciany kom\u00f3rkowe ro\u015blin.<\/p>\n

Wed\u0142ug ustawy z dnia 14 grudnia 2012 roku o odpadach, produkty uboczne powstaj\u0105ce podczas produkcji, mog\u0105 zosta\u0107 wykorzystane bezpo\u015brednio, bez dalszego przetwarzania. Z kolei odpady poddawane s\u0105 odzyskowi lub zostaj\u0105 unieszkodliwione b\u0105d\u017a zlikwidowane [Dz.U. 2013 poz. 21]. W\u0142a\u015bciwe zagospodarowanie biomasy odpadowej jest istotnym problemem, maj\u0105cym zwi\u0105zek z ochron\u0105 \u015brodowiska naturalnego. Wykorzystanie pozosta\u0142o\u015bci poprodukcyjnych nie tylko minimalizuje negatywny wp\u0142yw odpad\u00f3w na \u015brodowisko, ale r\u00f3wnie\u017c mo\u017ce korzystnie wp\u0142ywa\u0107 na finanse dzia\u0142alno\u015bci gospodarczej (Urbaniec, 2004). Odpady organiczne z przemys\u0142u rolno-spo\u017cywczego, w zale\u017cno\u015bci od ich w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizykochemicznych, mog\u0105 zosta\u0107 wykorzystane m.in. do produkcji bioetanolu,\u00a0 kt\u00f3ry mo\u017ce by\u0107 z kolei zastosowany w mieszankach paliwowych albo te\u017c znale\u017a\u0107 inne r\u00f3\u017cnorodne wykorzystanie (Czy\u017cyk i wsp., 2015).<\/p>\n

Biomasa lignocelulozowa<\/strong><\/p>\n

Podstawowymi sk\u0142adnikami biomasy lignocelulozowej s\u0105: celuloza, hemiceluloza i lignina \u2013polimery, kt\u00f3re bardzo trudno podlegaj\u0105 degradacji do prostszych zwi\u0105zk\u00f3w mo\u017cliwych do wykorzystania przez dro\u017cd\u017ce.\u00a0 St\u0105d te\u017c zainteresowanie badaniami dotycz\u0105cymi metod chemicznej degradacji struktur lignocelulozowych, a w konsekwencji \u2013 maksymalizacji stopnia ich rozk\u0142adu do glukozy, ksylozy oraz zwi\u0105zk\u00f3w fenolowych. Uzyskane zwi\u0105zki w\u0119gla mog\u0105 by\u0107 w\u00f3wczas asymilowane przez dro\u017cd\u017ce, co wp\u0142ywa na znaczne zwi\u0119kszenie wydajno\u015bci bioproces\u00f3w (Mosier i in., 2005; Wyman i in., 2005).<\/p>\n

Najcz\u0119\u015bciej wykorzystywane do wst\u0119pnej obr\u00f3bki biomasy s\u0105: \u00a0hydroliza kwasowa (H2<\/sub>SO4<\/sub>), alkaliczna (NaOH), techniki zaawansowanego utleniania (H2<\/sub>O2<\/sub>), metody termiczne oraz enzymatyczne (celulazy, celobiozy, ksylanazy) (Kang i in., 2012; Michalska i in., 2011). Ka\u017cda z tych metod prowadzi do uwalniania r\u00f3\u017cnych produkt\u00f3w rozk\u0142adu. Zatem dob\u00f3r odpowiedniej metody hydrolizy biomasy ro\u015blinnej ma kluczowy wp\u0142yw na efektywno\u015b\u0107 ca\u0142ego procesu fermentacyjnego.<\/p>\n

Saccharomyces cerevisiae<\/em><\/strong> czy dro\u017cd\u017ce niekonwencjonalne?<\/strong><\/p>\n

Wszystkie gatunki dro\u017cd\u017cy s\u0105 zdolne do asymilacji glukozy, prawie wszystkie – fruktozy i mannozy, a wiele gatunk\u00f3w r\u00f3wnie\u017c galaktozy. Spo\u015br\u00f3d disacharyd\u00f3w najcz\u0119\u015bciej wykorzystywana jest sacharoza. Jednak w produkcji etanolu II generacji klasyczne dro\u017cd\u017ce Saccharomyces<\/em> sp. s\u0105 ma\u0142o przydatne, gdy\u017c nie fermentuj\u0105 pentoz, wykazuj\u0105 nisk\u0105 tolerancj\u0119 na alkohole, kwasy i rozpuszczalniki, natomiast charakteryzuj\u0105 si\u0119 du\u017c\u0105 wra\u017cliwo\u015bci\u0105 na poziom pH oraz obecno\u015b\u0107 zwi\u0105zk\u00f3w cytotoksycznych: furfuralu, 5-hydroksymetylofurfuralu lub innych zwi\u0105zk\u00f3w organicznych, wytwarzanych podczas hydrolizy. Ograniczenia S. cerevisiae<\/em> bardzo utrudniaj\u0105 przebieg przemys\u0142owych proces\u00f3w fermentacyjnych. Uwaga mikrobiolog\u00f3w koncentruje si\u0119 zatem na mo\u017cliwo\u015bci zastosowania innych dro\u017cd\u017cy, nie nale\u017c\u0105cych do rodzaju Saccharomyces<\/em>, umownie nazywanych dro\u017cd\u017cami niekonwencjonalnymi (ang. non-conventional yeasts). S\u0105 one zdolne m.in. do przyswajania nietypowych \u017ar\u00f3de\u0142 w\u0119gla, np. skrobi, celulozy, rafinozy, arabinozy, ksylozy, alkoholi cukrowych (ksylitol, sorbitol, mannitol, itp.) (Kr\u0119giel i in., 2009). Wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych mo\u017ce zatem pozwoli\u0107 na zagospodarowanie r\u00f3\u017cnorodnej odpadowej biomasy ro\u015blinnej, produkcj\u0119 etanolu oraz \u2013 co warto podkre\u015bli\u0107 – na otrzymanie pofermentacyjnej biomasy dro\u017cd\u017cy bogatej w bia\u0142ko i aminokwasy (Berlowska i in., 2015).<\/p>\n

Dro\u017cd\u017ce niekonwencjonalne stanowi\u0105 ogromn\u0105 i nie do ko\u0144ca poznan\u0105, r\u00f3\u017cnorodn\u0105 grup\u0119 jednokom\u00f3rkowych mikroorganizm\u00f3w eukariotycznych. Gatunki dro\u017cd\u017cy, inne ni\u017c Saccharomyces<\/em> sp., opr\u00f3cz wspomnianej wcze\u015bniej \u00a0zdolno\u015bci wykorzystania z\u0142o\u017conych substrat\u00f3w, wykazuj\u0105 tak\u017ce inne cechy szczeg\u00f3lnie istotne w warunkach przemys\u0142owych \u2013 termo tolerancj\u0119 oraz tolerancj\u0119 na obecno\u015b\u0107 inhibitor\u00f3w wzrostu i fermentacji. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych zosta\u0142o wyizolowanych oraz scharakteryzowanych jako mikroflora zanieczyszczaj\u0105ca \u017cywno\u015b\u0107 i napoje (Martorell i in., 2007; Dujon, 2010). Szacuje si\u0119, \u017ce na przestrzeni tysi\u0105cleci dro\u017cd\u017ce niekonwencjonalne same wypracowa\u0142y specyficzne mechanizmy, aby przetrwa\u0107 w ekstremalnych warunkach \u015brodowiskowych. Ewolucja wi\u0119kszo\u015bci z tych gatunk\u00f3w by\u0142a niezale\u017cna od S. cerevisiae<\/em> (Souciet i in., 2009), a wi\u0119c przypuszcza si\u0119, \u017ce wi\u0119kszo\u015b\u0107 gatunk\u00f3w \u201enon-conventional yeasts\u201d mo\u017ce wykazywa\u0107 nowe, unikalne mechanizmy, kt\u00f3rych nie znajdzie si\u0119 u klasycznych dro\u017cd\u017cy modelowych S. cerevisiae<\/em>. Nowe techniki sekwencjonowania i zaawansowana in\u017cynieria genetyczna daj\u0105 mo\u017cliwo\u015b\u0107 poznania molekularnych podstaw ich wysokiej tolerancji na stres \u015brodowiskowy: zwi\u0119kszone ci\u015bnienie osmotyczne, wysokie st\u0119\u017cenie etanolu, podwy\u017cszon\u0105 temperatur\u0119 fermentacji czy te\u017c obecno\u015b\u0107 zwi\u0105zk\u00f3w toksycznych. Nale\u017cy tak\u017ce wspomnie\u0107, \u017ce dro\u017cd\u017ce niekonwencjonalne wykazuj\u0105 wysokie tempo wzrostu w procesach fermentacyjnych, s\u0105 zdolne do produkcji wa\u017cnych enzym\u00f3w (np. inulinaza, p-galaktozydaza i pektynaza). Cechy te stanowi\u0105 ogromny potencja\u0142, kt\u00f3ry mo\u017cna wykorzysta\u0107 do produkcji biopaliw z r\u00f3\u017cnych surowc\u00f3w odpadowych.<\/p>\n

Osmotolerancja<\/strong><\/p>\n

Kom\u00f3rki dro\u017cd\u017cy s\u0105 nara\u017cone na stres osmotyczny podczas fermentacji przemys\u0142owej. Zw\u0142aszcza procesy prowadzone w pod\u0142o\u017cach\u00a0 o znacznej zawarto\u015bci sacharyd\u00f3w \u2013 powy\u017cej 300 g\/L,\u00a0 wymagaj\u0105 zastosowania kultur dro\u017cd\u017cy osmotolerancyjnych (Watanabe i wsp., 2010; Tao i in., 2012.; Pais i in., 2013). W zwi\u0105zku z tym ro\u015bnie zainteresowanie mikrobiolog\u00f3w i technolog\u00f3w zdolno\u015bci\u0105 dro\u017cd\u017cy do wzrostu w \u015brodowiskach o wysokim st\u0119\u017ceniu sacharyd\u00f3w lub soli. Molekularne mechanizmy odpowiedzialne za osmotolerancj\u0119 u S. cerevisiae<\/em> zosta\u0142y dok\u0142adnie opisane w dost\u0119pnej literaturze (Erasmus, Vandermerwe i Vanvuuren, 2003; Wojda, 2003). Dro\u017cd\u017ce S. cerevisiae <\/em>pozostaj\u0105 nadal organizmem modelowym do badania molekularnych podstaw tej wa\u017cnej cechy fizjologicznej, jednak naukowcy wyizolowali i zidentyfikowali niekonwencjonalne dro\u017cd\u017ce osmotolerancyjne nale\u017c\u0105ce do gatunku Zygosaccharomyces rouxii<\/em> i Debaryomyces hansenii<\/em> (Martorell i in., 2007; Leandro i wsp., 2011). Adaptacja dro\u017cd\u017cy do warunk\u00f3w stresu osmotycznego to z\u0142o\u017cony mechanizm, \u0142\u0105cz\u0105cy w sobie sie\u0107 gen\u00f3w regulatorowych i szlak\u00f3w sygna\u0142owych, kt\u00f3ry r\u00f3\u017cni si\u0119 w zale\u017cno\u015bci od gatunku i czynnika osmotycznego w otaczaj\u0105cym \u015brodowisku. Zachowanie kom\u00f3rek Z. rouxii<\/em> przypomina aktywno\u015b\u0107 S. cerevisiae<\/em> w transporcie kation\u00f3w Na+<\/sup> z kom\u00f3rki lub wprowadzenia ich do wakuoli, natomiast halotolerancyjne dro\u017cd\u017ce D. hansenii<\/em> gromadz\u0105 jony sodu wewn\u0105trz kom\u00f3rek. Kolejna kwestia dotyczy reakcji, kt\u00f3re zachodz\u0105 w kom\u00f3rkach dro\u017cd\u017cy pod wp\u0142ywem r\u00f3\u017cnych czynnik\u00f3w osmotycznych. Cukry i poliole modyfikuj\u0105 ci\u015bnienie osmotyczne, natomiast sole wywo\u0142uj\u0105 zar\u00f3wno zmiany ci\u015bnienia osmotycznego jak i homeostazy jonowej (Dakal i in., 2014).<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Termotolerancja<\/strong><\/p>\n

Termotolerancja dro\u017cd\u017cy jest wysoce po\u017c\u0105dan\u0105 cech\u0105 w procesach fermentacyjnych. Wydajny proces produkcji bioetanolu wymaga warunk\u00f3w do\u015b\u0107 wysokiej temperatury (~ 50o<\/sup>C) dla prowadzenia enzymatycznej hydrolizy biomasy przed jej fermentacj\u0105 (Tabka i in., 2006). Co wi\u0119cej, fermentacja prowadzona w wysokiej temperaturze obni\u017ca znacznie koszty ch\u0142odzenia, a tak\u017ce zmniejszenia ryzyka rozwoju zanieczyszcze\u0144 mikrobiologicznych(Anderson, Mcneil i Watson, 1986). Ograniczona tolerancja na temperatur\u0119 u dro\u017cd\u017cy S. cerevisiae<\/em> (optymalny zakres 25-37\u25e6C) zwi\u0119ksza tym samym koszt wytwarzania etanolu (Nonklang i in., 2008; Abdel-Banat i in., 2010). Dlatego w celu osi\u0105gni\u0119cia efektywnej fermentacji w warunkach wysokiej temperatury stosuje si\u0119 mikroorganizmy termotolerancyjne, kt\u00f3re mog\u0105 w takich warunkach nie tylko prze\u017cywa\u0107, ale r\u00f3wnie\u017c efektywnie produkowa\u0107 etanol (Limtong, Sringiew i Yongmanitchai, 2007). Szczepy z gatunku Kluyveromyces marxianus<\/em> zdolne s\u0105 do fermentacji w temperaturze 45\u25e6C (Kurylenko i in., 2014). Termotolerancja, szeroka aktywno\u015b\u0107 enzymatyczna oraz zdolno\u015b\u0107 fermentacji w warunkach wysokiego st\u0119\u017ceniu sacharyd\u00f3w sprawia, \u017ce dro\u017cd\u017ce K. marxianus<\/em> stanowi\u0105 dobry materia\u0142 biologiczny do prowadzenia r\u00f3\u017cnych proces\u00f3w fermentacyjnych (Fonseca i in., 2008).<\/p>\n

Tolerancja na etanol<\/strong><\/p>\n

Dro\u017cd\u017ce S. cerevisiae<\/em> zosta\u0142y opisane w literaturze jako najbardziej tolerancyjny na etanol gatunek dro\u017cd\u017cy. Regulacja metabolizmu u S. cerevisiae<\/em> pozwala st\u0142umi\u0107 metabolizm oddechowy w warunkach beztlenowych lub w obecno\u015bci wysokiego st\u0119\u017cenia sacharyd\u00f3w, a tym samym stymulowa\u0107 tworzenie etanolu. Wi\u0119kszo\u015b\u0107 niekonwencjonalnych gatunk\u00f3w nie wykazuje takich uzdolnie\u0144 regulacyjnych, co nie pozwala na efektywn\u0105 produkcj\u0119 etanolu w warunkach przemys\u0142owych. Jednak kilka gatunk\u00f3w dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych, np. Dekkera bruxellensis, Pichia kudriavzevii, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora<\/em> delbrueckii<\/em> czy Wickerhamomyces anomalus<\/em> wykazuje dobre w\u0142a\u015bciwo\u015bci fermentacyjne i podobne poziomy tolerancji etanolu jak S. cerevisiae<\/em> (Galafassi i in., 2011;. Zha i wsp., 2013; Mukherjee i wsp., 2014; Ruyters i in., 2015). Zw\u0142aszcza D. bruxellensis<\/em> jest w stanie zachowa\u0107 \u017cywotno\u015b\u0107 w \u015brodowisku zawieraj\u0105cym nawet 16% etanolu. Wykazano, \u017ce wydajno\u015b\u0107 etanolu D. bruxellensis <\/em>w hodowli okresowej w warunkach beztlenowych jest por\u00f3wnywalna z S. cerevisiae.<\/em> D. bruxellensis<\/em> wykazuje zdolno\u015b\u0107 do „konkurencji” z klasycznymi dro\u017cd\u017cami w warunkach przemys\u0142owych, \u00a0przypuszczalnie ze wzgl\u0119du na przewag\u0119 nad S. cerevisiae<\/em> w asymilacji azotan\u00f3w (Radecka i in., 2015).<\/p>\n

Tolerancja na furan i jego pochodne<\/strong><\/p>\n

Wykorzystanie hydrolizat\u00f3w otrzymanych z biomasy do produkcji bioetanolu drugiej generacji jest bardzo z\u0142o\u017cona. W trakcie obr\u00f3bki wst\u0119pnej uwalnianych jest wiele produkt\u00f3w ubocznych, toksycznych dla kom\u00f3rek dro\u017cd\u017cy (Taylor i wsp., 2012). Sk\u0142ad i st\u0119\u017cenie tych zwi\u0105zk\u00f3w hamuj\u0105cych jest bardzo zr\u00f3\u017cnicowane i zale\u017cne od rodzaju surowca lignocelulozowego \u00a0oraz metody obr\u00f3bki wst\u0119pnej (Zha, Muilwijk i Coulier, 2012). W czasie obr\u00f3bki wst\u0119pnej i enzymatycznej hydrolizy frakcji hemicelulozy otrzymywane s\u0105 zar\u00f3wno heksozy: D-glukoza, D-galaktoza, D-mannoza i D-ramnoza, jak i pentozy: D-ksyloza i L-arabinoza (Palmqvist i Hahn-H\u00e4gerdal, 2000; Almeida, Modig i Petersson, 2007). Jednak\u017ce w warunkach wysokiej temperatury i ci\u015bnienia, heksozy i pentozy s\u0105 degradowane odpowiednio do hydroksymetylofurfuralu i furfuralu. Udowodniono szkodliwy wp\u0142yw tych zwi\u0105zk\u00f3w, nawet przy niskich st\u0119\u017ceniach, zw\u0142aszcza na RNA, DNA, bia\u0142ka i membrany kom\u00f3rek dro\u017cd\u017cy (Janzowski i in., 2000; Lin, Qiao i wsp., 2009).<\/p>\n

Usuwanie toksycznych zwi\u0105zk\u00f3w ze \u015brodowiska fermentacyjnego jest zwykle bardzo kosztowne, zatem aby poprawi\u0107 przebieg proces\u00f3w fermentacyjnych zastosowanie furanotolerancyjnych szczep\u00f3w dro\u017cd\u017cy jest bardziej praktyczne. Naukowcy poznali podstawy molekularne tolerancji na furan i jego pochodne u modelowych dro\u017cd\u017cy S. cerevisiae<\/em>. Stwierdzono, \u017ce zw\u0142aszcza zaburzenia w obr\u0119bie genu SIZ1<\/em>, koduj\u0105cego bia\u0142ka SUMO-ligazy E3, przynie\u015b\u0107 mo\u017ce znacz\u0105ce zwi\u0119kszenie tolerancji na furfural. Dobr\u0105 tolerancj\u0119 na furfural wykazuj\u0105 niekt\u00f3re niekonwencjonalne gatunki dro\u017cd\u017cy, a mianowicie W. anomalus<\/em>, P. kudriavzevii, Candida stellata, C. ethanolica, P. fermentans i Z.<\/em> balii<\/em>. Oporno\u015b\u0107 P. kudriavzevii <\/em>na hydroksymetylofurfural osi\u0105ga poziom nawet 7 g\/L.<\/p>\n

Tolerancja na kwas octowy<\/strong><\/p>\n

Tolerancja na obecno\u015b\u0107 s\u0142abych kwas\u00f3w ma zasadnicze znaczenie w produkcji bioetanolu II generacji. Podczas wst\u0119pnej obr\u00f3bki surowca lignocelulozowego,\u00a0 gdy uwalniane s\u0105 grupy acetylowe hemicelulozy, tworzy si\u0119 kwas octowy w st\u0119\u017ceniu od 5 do 10 g\/L (Martinez i wsp., 2001;. Qian i in., 2006; Villarreal i in., 2006; Chandel i in., 2007). Wiadomym jest, \u017ce s\u0142abe kwasy wykazuj\u0105 dzia\u0142anie cytotoksyczne na kom\u00f3rki dro\u017cd\u017cy. Na drodze dyfuzji biernej s\u0105 one transportowane przez b\u0142on\u0119 kom\u00f3rkow\u0105 do wn\u0119trza kom\u00f3rek dro\u017cd\u017cy w postaci niezdysocjowanej, nast\u0119pnie ulegaj\u0105 dysocjacji, a protony akumulowane w cytoplazmie powoduj\u0105 zakwaszenie cytozolu \u00a0(Mollapour i Piper, 2007). W\u00f3wczas metabolizm kom\u00f3rek wyra\u017anie zwalnia poprzez hamowanie enzym\u00f3w glikolitycznych i dehydrogenazy NADH (Arneborg, Jespersen i Jakobsen, 2000; Brett i in., 2005; Pampulha Dias i Loureiro, 1990; Ding i wsp., 2009). Niski poziom wewn\u0105trzkom\u00f3rkowego pH hamuje wzrost dro\u017cd\u017cy, wyd\u0142u\u017ca faz\u0119 adaptacyjn\u0105 oraz zmniejsza efektywno\u015b\u0107 wytwarzania etanolu (Limtong i in., 2000; Cantarella i in., 2004). Dlatego te\u017c zastosowanie szczep\u00f3w dro\u017cd\u017cy opornych na dzia\u0142anie s\u0142abych kwas\u00f3w ma zasadnicze znaczenie dla przemys\u0142owej produkcji bioetanolu. Nale\u017c\u0105 do nich dro\u017cd\u017ce Z. bailli<\/em> opisane w literaturze jako najbardziej oporne na kwas octowy. \u00a0Mog\u0105 one rosn\u0105\u0107 w st\u0119\u017ceniu tak wysokim jak 24 g\/L, podczas gdy S. cerevisiae<\/em> wykazuj\u0105 por\u00f3wnywalny wzrost w st\u0119\u017ceniu 9 g\/L (Lindberg i wsp., 2013).<\/p>\n

Biologiczna kontrola proces\u00f3w fermentacyjnych<\/strong><\/p>\n

Szczeg\u00f3lne zainteresowanie naukowc\u00f3w budzi mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania zjawiska antagonistycznego oddzia\u0142ywania dro\u017cd\u017cy i produkt\u00f3w ich metabolizmu wobec niepo\u017c\u0105danych drobnoustroj\u00f3w zanieczyszczaj\u0105cych \u015brodowiska fermentacyjne. Obecno\u015b\u0107 obcej mikroflory mo\u017ce spowodowa\u0107 znaczne obni\u017cenie efektywno\u015bci proces\u00f3w biotechnologicznych. Dro\u017cd\u017ce niekonwencjonalne, charakteryzuj\u0105ce si\u0119 aktywno\u015bci\u0105 antagonistyczn\u0105 wobec zr\u00f3\u017cnicowanej mikroflory, to m.in. przedstawiciele rodzaj\u00f3w: Pichia, Candida, Aureobasidium, Metschnikowia, Debaryomyces<\/em>. Oddzia\u0142ywania te szeroko zosta\u0142y opisane w licznych pracach naukowych (Sharma i in., 2009, Liu i in., 2013, Kordowska-Wiater, 2011). Dro\u017cd\u017ce, ze wzgl\u0119du na wysoki potencja\u0142 reprodukcyjny i bogaty aparat enzymatyczny, wykazuj\u0105 zdolno\u015b\u0107 do szybkiego zasiedlania \u015brodowisk fermentacyjnych. Mikroorganizm-antagonista namna\u017caj\u0105c si\u0119, nie tylko zuba\u017ca pul\u0119 \u0142atwo dost\u0119pnych sk\u0142adnik\u00f3w pokarmowych dla innych mikroorganizm\u00f3w, ale tak\u017ce zmniejsza ich potencjaln\u0105 przestrze\u0144 \u017cyciow\u0105.<\/p>\n

\"Rys<\/a>

Rys 1. Korzy\u015bci z zastosowania dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych w procesach biotechnologicznych.<\/p><\/div>\n

Szczeg\u00f3lnie przy ma\u0142ej dost\u0119pno\u015bci sk\u0142adnik\u00f3w pokarmowych w \u015brodowisku jednym z istotniejszych mechanizm\u00f3w wsp\u00f3\u0142zawodnictwa mi\u0119dzy szczepami dro\u017cd\u017cy jest aktywno\u015b\u0107 killerowa. Zjawisko killerowe zaobserwowano po raz pierwszy u dro\u017cd\u017cy z gatunku S. cerevisiae<\/em> w latach
\n60-tych ubieg\u0142ego wieku. Jednak do chwili obecnej cecha killerowa stwierdzona zosta\u0142a r\u00f3wnie\u017c
\nu przedstawicieli niekonwencjonalnych rodzaj\u00f3w dro\u017cd\u017cy: Debaryomyces, Pichia, Kluyveromyces, Candida, Cryptococcus, Ustilago, Rhodotorula, Williopsis, Torulopsis, Zygosaccharomyces, Hansenula, Hanseniaspora <\/em>i Metschnikowia.<\/em> Bia\u0142ka toksyn killerowych charakteryzuj\u0105 si\u0119 wysoko specyficznym spektrum dzia\u0142ania uzale\u017cnionym od warto\u015bci pH, temperatury i warunk\u00f3w natlenienia \u015brodowiska. Poszczeg\u00f3lne toksyny r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 mi\u0119dzy sob\u0105 odporno\u015bci\u0105 na dzia\u0142anie enzym\u00f3w proteolitycznych, wra\u017cliwo\u015bci\u0105 na substancje chemiczne, optymalnym pH dzia\u0142ania, stabilno\u015bci\u0105 temperaturow\u0105 oraz s\u0105 wzgl\u0119dem siebie antagonistyczne. W przypadku dro\u017cd\u017cy Metschnikovia pulcherrima<\/em> maksymalny efekt killerowy wyst\u0119puje przy pH 3.6 – 5.2 po 48 – 72 godzinach inkubacji. Oddzia\u0142ywanie dro\u017cd\u017cy killerowych na wra\u017cliwe kom\u00f3rki dro\u017cd\u017cy obejmuje szybkie wi\u0105zanie heterodimerycznego bia\u0142ka killerowego z receptorami \u015bciany kom\u00f3rkowej wra\u017cliwych kom\u00f3rek. Nast\u0119pstwem zwi\u0105zania si\u0119 toksyny ze \u015bcian\u0105 kom\u00f3rkow\u0105 jest szereg fizjologicznych zmian, kt\u00f3rych ko\u0144cowym efektem jest \u015bmier\u0107 wra\u017cliwej kom\u00f3rki. Pocz\u0105tkowo ma miejsce za\u0142amanie gradientu protonowego i aminokwasowego, nast\u0119puje wyciek jon\u00f3w potasu, w kolejnym stadium dochodzi do uwolnienia ATP, zmniejszenia poziomu metabolit\u00f3w oraz zniszczenia gradientu pH membrany kom\u00f3rkowej. Wszystkie wymienione procesy stopniowo prowadz\u0105 do \u015bmierci wra\u017cliwych kom\u00f3rek dro\u017cd\u017cy.<\/p>\n

Stwierdzono, \u017ce szczepy Metschnikowia pulcherrima<\/em> wykazuj\u0105 tak\u017ce wielki potencja\u0142 jako dro\u017cd\u017ce prowadz\u0105ce naturaln\u0105 kontrol\u0119 biologiczn\u0105 przeciwko szerokiemu spektrum mikroorganizm\u00f3w chorobotw\u00f3rczych (Piano i in., 1997; Qin i in., 2004; Spadaro i in., 2002). M. pulcherrima<\/em> wytwarza barwnik pulcherimin\u0119, kt\u00f3ry gromadz\u0105c si\u0119 w pod\u0142o\u017cu wzrostowym tworzy kompleks chelatowy z jonami \u017celaza (Kluyver i wsp., 1953). Wykazano, \u017ce przeciwbakteryjna i przeciwgrzybicza aktywno\u015b\u0107 tych dro\u017cd\u017cy zale\u017cy od unieruchomienia \u017celaza przez pulcherimin\u0119 (Sipiczki, 2006). Zatem szczepy, kt\u00f3re wytwarzaj\u0105 du\u017ce ilo\u015bci pulcheriminy ciesz\u0105 si\u0119 wielkim zainteresowaniem technolog\u00f3w i mikrobiolog\u00f3w, jako dro\u017cd\u017ce hamuj\u0105ce wzrost chorobotw\u00f3rczych bakterii, dro\u017cd\u017cy i ple\u015bni. Substancja ta mo\u017ce sta\u0107 si\u0119 alternatyw\u0105 dla antybiotyk\u00f3w i lek\u00f3w grzybob\u00f3jczych, kt\u00f3rych ci\u0105g\u0142e stosowanie prowadzi do wzrostu oporno\u015bci w\u015br\u00f3d drobnoustroj\u00f3w (Espinel-Ingroff, 2008; Steffens i in., 1996).<\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Dro\u017cd\u017ce S. cerevisiae<\/em> to najbardziej znany gatunek stosowany w wielu procesach \u00a0przemys\u0142owych. Jednak\u017ce dla otrzymywania etanolu drugiej generacji, stosowanie tych dro\u017cd\u017cy napotyka na szereg trudno\u015bci. Pomimo wysi\u0142k\u00f3w podejmowanych w zakresie in\u017cynierii S. cerevisiae<\/em> w celu poprawy istotnych cech przemys\u0142owych, zastosowanie dro\u017cd\u017cy klasycznych niestety nadal ma swoje ograniczenia. Badania wskazuj\u0105, \u017ce istnieje mo\u017cliwo\u015b\u0107, a nawet potrzeba zastosowania niekonwencjonalnych szczep\u00f3w dro\u017cd\u017cy w celu zwi\u0119kszenia wykorzystania mo\u017cliwych \u017ar\u00f3de\u0142 w\u0119gla i poprawy efekt\u00f3w ekonomicznych procesu produkcji etanolu z surowc\u00f3w ligninocelulozowych. Ma\u0142o znane niekonwencjonalne gatunki dro\u017cd\u017cy, o wi\u0119kszej tolerancji na stresogenne warunki \u015brodowiska, mog\u0105 znale\u017a\u0107 zastosowanie jako monokultury lub kultury mieszane, zwi\u0119kszaj\u0105c tym samym wydajno\u015b\u0107 proces\u00f3w otrzymywania etanolu II generacji. Warto zwr\u00f3ci\u0107 uwag\u0119 na jeszcze jeden aspekt – wiele gatunk\u00f3w dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych produkuje unikalne zwi\u0105zki aromatyczne, kt\u00f3re mog\u0105 by\u0107 postrzegane jako dodatkowy cenny produkt proces\u00f3w fermentacyjnych. Przyk\u0142ady korzystnych cech dro\u017cd\u017cy innych ni\u017c S. cerevisiae<\/em> mog\u0105 s\u0142u\u017cy\u0107 jako pierwszy krok dla pr\u00f3b zastosowania ich w r\u00f3\u017cnych procesach przemys\u0142owych. Era dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych w\u0142a\u015bnie si\u0119 rozpocz\u0119\u0142a (rysunek).<\/p>\n

Autorzy: Ewelina Pawlikowska, Magda Falih, Dorota Kr\u0119giel,<\/p>\n

Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii,<\/p>\n

Wydzia\u0142 Biotechnologii i Nauk o \u017bywno\u015bci,<\/p>\n

Politechnika \u0141\u00f3dzka<\/p>\n

Literatura<\/strong><\/span><\/h6>\n
    \n
  1. \n
    Abdel-Banat B.M.A., Hoshida H., Ano A., Nonklang S., Akada R. (2010) High-temperature fermentation: How can processes for ethanol production at high temperatures become superior to the traditional process using mesophilic yeast?. App. Microbiol. Biot., 85, 861-867.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  2. \n
    Almeida J.R.M., Modig T., Petersson A., H\u00e4hn-H\u00e4gerdal B., Lid\u00e9n G., Gorwa-Grauslund M.F., (2007) Increased tolerance and conversion of onhibitors in lignocellulosic hydrolysates by Saccharomyces cerevsiae<\/em>. J. Chem. Technol. Biot., 82, 340-349.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  3. \n
    Anderson P.J., McNeil K., Watson K. High-efficiency carbohydrate fermentation to ethanol at temperatures above 40\u00b0C by Kluyveromyces marxianus<\/em> marxianus<\/em> isolated from sugar mills. Appl. Environ. Microb., 51, 1314-1320.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  4. \n
    Arneborg N., Jespersen L., Jakobsen M. (2000) Individual cells of Saccharomyces cerevisiae<\/em> and Zygosaccharomyces balill<\/em> ehibit different short term intracellular oH responses to acetic acid. Arch. Microbiol., 174, 125-128.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  5. \n
    Basso L.C., Basso T.O., Rocha S.N. (2011) Ethanol production in Brazil: The industrial process and its impact on yeast fermentation. W: Aur\u00e9lio M., Bernardes S. (ed) Engineering . Energy Engineering. Biofuel Production-Recent Developments and Prospects. InTech, Rijeka, 85-100.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  6. \n
    Ber\u0142owska J., Dudkiewicz M., Kr\u0119giel D., Czy\u017cowska A., Wito\u0144ska I. (2015) Cell lysis induced by membrane-damaging detergent saponins from Quillaja saponaria<\/em>. Enzyme Microb. Tech., 75-76, 44-48.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  7. \n
    Boekhout T. (2005) Biodiversity – gut feeling for yeasts. Nature, 434, 449-451.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  8. \n
    Bokulich N.A., Thorngate J.H., Richardson P.M., Mills D.A. (2014) Microbial biogeography of wine grapes is conditioned by cultivar, vintage, and climate. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 111, 139-148.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  9. \n
    Bostein D., Chervitz S.A., Cherry J.M. (1997) Yeast as a model organism. Science, 277, 1259-1260.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  10. \n
    Brett C.L., Tukaye D.N., Mukherjee S., Rao R. (2005) The Yeast Endosomal Na+<\/sup> (K+<\/sup>)\/H+<\/sup> exchanger Nhx1 regulates cellular pH to control vesicle trafficking. Mol. Biol. Cell, 16, 1396-1405.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  11. \n
    Cantarella M., Contarella L., Gallifuoco A., Spera A., Alfani F. (2004) Effect of inhibitors released during steam-explosion treatment of poplar wood on subsequent enzymatic hydrolysis and SSF. Biotechnol. Progr., 20, 200-206.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  12. \n
    Chandel A.K., Kapoor R.K., Singh A., Kuhad R.C. (2007) Detoxification of sugarcane bagasse hydrolysate improves ethanol production by Candida shehatea<\/em> NCIM 3501. Bioresource Technol., 98, 1947-1950.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  13. \n
    Czy\u017cyk F., Strzelczyk M. (2015) Racjonalne wykorzystanie pozosta\u0142o\u015bci poprodukcyjnych sektora rolno-spo\u017cywczego. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony \u015arodowiska, 17, 99-106.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  14. \n
    Dakal T.C., Solieri L., Giudici P. (2014) Adaptive response and tolerance to sugar and salt stress in the food yeast Zygosaccharomyces rouxii<\/em>. Int. J. Food Microbiol., 185, 140-157.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  15. \n
    Ding J., Huang X., Zhang L., Zhao N., Yang D., Zhang K. (2009) Tolerance and stress response to ethanol on the yeast Saccharomyces cerevisiae<\/em>. Appl. Microbiol. Biot., 85, 253-263.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  16. \n
    Dujon B. (2010) Yeast evolutionary genomics. Nat. Rev. Genet., 11, 512-524.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  17. \n
    Erasmus D.J., Van Der Merwe G.K., Van Vuuren H.J.J. (2003) Genome-wide expression analyses: Metabolic adaptation of Saccharomyces cerevisiae<\/em> to high sugar stress. FEMS Yeast Res., 3, 375-399.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  18. \n
    Espinel-Ingroff A. (2008) Mechanisms of resistance to antifungal agents: Yeasts and filamentous fungi. Revista Iberoamericana de Micologia, 25, 101-106.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  19. \n
    Fonseca G.G., Heinzle E., Wittmann C., Gombert A.K. (2008) The yeast Kluyveromyces marxianus<\/em> and its biotechnological potential. Appl. Microbiol. Biotechnol., 79, 339-354.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  20. \n
    Galafassi S., Merico A., Pizza F., Hellborg L., Molinari F., Piskur J., Compagno C. (2011) Dekkera\/Brettanomyces<\/em> yesta for ethanol production from renewable sources under oxygen-limited and low-pH conditions. J. Ind. Microbiol. Biot., 38, 1079-1088.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  21. \n
    G\u00e9nolevures Consortium (2009) Comparative genomics of protoploid Saccharomycetaceae<\/em>. Genome Res., 19, 1696-1709.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  22. \n
    Goffeau A., Barrell B.G., Bussey H. (1996) Life with 6000 genes. Science, 274, 546-567.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  23. \n
    Janzowski C., Glaab V., Samimi E., Schlatter J., Eisenbrand G. (2000) 5-Hydroxymethylfurfural: assessment of mutagenicity, DNA-damaging potential and reactivity towards cellular glutathione. Food Chem. Toxicol., 38, 801-809.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  24. \n
    Kang JH., Kim D., Lee TJ. (2012) Hydrogen production and microbial diversity in sewage sludge fermentation preceded by heat and alkaline treatment. Bioresource Technol., 109, 239-243.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  25. \n
    Kluyveri A.J., Van der Walt J.P., Van Triet A.J. (1953) Pulcherrimin, the pigment of Candida Pulcherrima<\/em>. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 39, 583-593.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  26. \n
    Kordowska-Wiater M. (2011) Dro\u017cd\u017ce jako czynniki ochrony biologicznej ro\u015blin. Post. Mikrobiol., 50, 107-119.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  27. \n
    Kregiel D., Kunicka-Styczy\u0144ska A., Czy\u017cowska A. (2009) Drozd\u017ce. W: Libudzisz Z., \u017bakowska Z., Kowal K. (red) Mikrobiologia techniczna t. 2. PWN, Warszawa, 119-149.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  28. \n
    Kurylenko O.O., Ruchala J., Hryniv O.B., Abbas C.A., Dmytruk K.V., Sibirny A.A. (2014) Metabolic engineering and classical selection of the methylotropic thermotolerant yeast Hansenula polymorpha<\/em> for improvement of high-temperature xylose alcoholic fermentation. Microb. Cell Fact., 13, 122-132.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  29. \n
    Leandro M.J., Sychrova H., Prista C., Loureiro-Dias M.C. (2011) The osmotolerant fructophilic yeast Zygosaccharomyces rouxii <\/em>employs two plasma-membrane fructose uptake systems belonging to a new family of yeast sugar transporters. Microbiology, 157, 601-608.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  30. \n
    Limtong S., Sringiwe C., Yangmanitchai W. (2007) Production of fuel ethanol at high temperature from sugar juice by a newly isolated Kluyveromyces marxianus<\/em>. Bioresour. Technol., 98, 3367-3374.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  31. \n
    Limtong S., Sumpradit T., Kitpreechavanich V., Tuntirungkij M., Seki T., Yoshida T. (2000) Effect of acetic acid on growth and ethanol fermentation of xylose fermenting yeast and Saccharomyces cerevisiae<\/em>. Nat. Sci., 34, 64-73.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  32. \n
    Lin F.M., Qiao B., Yuan Y.J. (2009) Comparative proteomic analysis of tolerance and adaptation of ethanologenic Saccharomyces cerevisiae<\/em> to furfural, a lignocellulosic inhibitory compound. Appl. Environ. Microb., 75, 3765-3776.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  33. \n
    Lindberg L., Santos A.X.S., Riezman H., Olsson L., Bettiga M. (2013) Lipidomic profiling of Saccharomyces cerevisiae<\/em> and Zygosaccharomyces bailii<\/em> reveals critical changes in lipid composition in response to acetic acid stress. PLoS ONE 8(9): e73936.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  34. \n
    Liu J., Sui Y., Wisniewski M., Droby S., Liu Y. (2013) Review: Utilization of antagonistic yeasts to manage postharvest fungal diseases of fruit. Int. J. Food Microbiol., 167, 153-160.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  35. \n
    Martinez A., Rodriguez M.E., Wells M.L., York S.W., Preston J.F., Ingram L.O. (2001) Detoxification of dilute acid hydrolysates of lignocellulose with lime. Biotechnol. Progr., 17, 287-293.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  36. \n
    Martorell P., Stratford M., Steels H., Fernandez-Espinar M.T., Querol A. (2007) Physiological characterization of spoilage strains of Zygosaccharomyces bailii<\/em> and Zygosaccharomyces rouxii<\/em> isolated from high sugar environments. Int. J. Food Microbiol., 114, 234-242.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  37. \n
    Michalska K., Miazek K., Krzystek L., Ledakowicz S. (2012) Influence of pretreatment with Fenton\u2019s reagent on biogas production and methane yield from lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol., 119, 72-78.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  38. \n
    Mollapour M., Piper P.W. (2007) Hog1 Mitogen-activated protein kinase phosphorylation target the yeast Fps1 aquaglyceroporin for endocytosis, Thereby rendering cell resistant to acetic acid. Mol. Cell. Biol., 27, 6446-6456.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  39. \n
    Mosier N., Wyman C., Dale B., Elander R., Lee Y.Y., Holtzapple M., Ladisch M. (2005) Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol. 96, 673-686.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  40. \n
    Mukherjee V., Steensels J., Lievens B., Van de Voorde I., Verplaetse A., Aerts G., Willems K.A., Thevelein J.M., Verstrepen K.J., Ruyters S. (2014) Phenotypic evaluation of natural and industrial Saccharomyces <\/em>yeasts for different traits desirable in industrial bioethanol production. Appl. Microbiol. Biotechnol., 98, 9483-9498.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  41. \n
    Nonklang S., Abdel-Banat B.M.A., Cha-aim K., Moonjai N., Hoshida H., Limtong S., Yamada M., Akada R. (2008) High-temperature ethanol fermentation and transformation with linear DNA in the thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus <\/em>DMKU3-1042. Appl. Environ. Microb., 74, 7514-7521.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  42. \n
    Pais T.M., Foulquie-Moreno M.R., Hubmann G., Duitama J., Swinnen S., Goovaerts A., Yang Y., Dumortier F., Thevelein J.M. (2013) Comaparative polygenic analysis of maximal ethanol accumulation capacity and tolerance to high ethanol levels of cell proliferation in yeast. PLoS Genet., 9(6):e1003548.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  43. \n
    Palmqvist E., Hahn-H\u00e4gerdal B. (2000) Fermentation of lignocellulosic hydrolysates. II: inhibitors and mechanisms of inhibition. Bioresour. Technol., 74, 25-33.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  44. \n
    Pampulha M.E., Loureiro-Dias M.C. (1990) Activity of glycolytic enzymes of Saccharomyces cerevisiae<\/em> in the presence of acetic acid. Appl. Microbiol. Biotechnol., 34, 375-380.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  45. \n
    Piano S., Neyrotti V., Migheli Q., Gullino M.L. (1997) Biocontrol capability of Metschnikowia pulcherrima<\/em> against Botrytis<\/em> postharvest rot of apple. Postharvest Biol. Tec., 11, 131-140.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  46. \n
    Qian M., Tian S., Li X., Zhang J., Pan Y., Yang X. (2006) Ethanol production from dilute-acid softwood hydrolysate by co-culture. Appl. Biochem. Biotech., 134, 273-283.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  47. \n
    Qin G., Tian S., Xu Y. (2004) Biocontrol of postharvest diseases on sweet cherries by four antagonistic yeasts in different storage conditions. Postharvest Biol. Tec., 31, 51-58.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  48. \n
    Querol A., Fernandez-Espinar M.T., Del Olmo M., Barrio E. (2003) Adaptive evolution of wine yeast. Int. J. Food Microb., 86, 3-10.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  49. \n
    Radecka D., Mukherjee V., Mateo R.Q., Stojiljkovic M., Foulquie-Moreno M.R., Thevelein M. (2015) Looking beyond Saccharomyces <\/em>L The potential of non-conventional yeast species for desirable traits in bioethanol fermentation. FEMS Yeast Res., 15, art. nr fov053<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  50. \n
    Ruyters S., Mukherjee V., Verstrepen K.J., Thevelein J.M., Willems K.A., Lievens B. (2015) Assessing the potential of wild yeasts for bioethanol production. J. Ind. Microbiol. Biot., 42, 39-48.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  51. \n
    Sharma R.R., Singh D., Singh R. (2009) Biological control of postharvest diseases of fruit and vegetables by microbial antagonists: A review. Biol. Control, 50, 205-221.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  52. \n
    Sicard D., Legras J.L. (2011) Bread, beer and wine: yeast domestication in the Saccharomyces <\/em>sensu stricto complex. C.R. Biol., 334, 229-236.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  53. \n
    Sipiczki M. (2006) Metschnikowia<\/em> strains isolated from botrytized grapes antagonize fungal and bacterial growth by iron depletion. Appl. Environ. Microbiol., 73, 6716-6724.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  54. \n
    Spadaro D., Vola R., Piano S., Gullino M.L. (2002) Mechanism of action and efficacy of four isolates of the yeast Metschnikowia pulcherrima <\/em>active against postharvest pathogens on apples. Postharvest Biol. Tec., 24, 123-134.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  55. \n
    Steensels J., Verstrepen K.J. (2014) Taming wild yeast: potential of conventional and nonconventional yeasts in industrial fermentations. Annu. Rev. Microbiol., 68, 61-80.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  56. \n
    Steffens J.J., Pell E.J., Tien M. (1996) Mechanisms of fungicide resistance in phytopathogenic fungi. Curr. Opin. Biotechnol., 7, 348-355.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  57. \n
    Tabka M.G., Herpoel-Gimbert I., Monod F., Asther M., Sigoillot J.C. (2006) Enzymatic saccharification of wheat straw for bioethanol production by a combined cellulose xylanase and feruloyl esterase treatment. Enzyme Microb. Tech., 39, 897-902.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  58. \n
    Tao X., Zheng D., Liu T., Wang P., Zhao W., Zhu M., Jiang X., Zhao Y., Wu X. (2012) A novel strategy to construct yeast Saccharomyces cerevisiae<\/em> strains for very high gravity fermentation. PLoS ONE, 7(2): e31235.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  59. \n
    Taylor M.P., Mulako I., Tuffin M., Cowan D. (2012) Understanding physiological responses to pre-treatment inhibitors in ethanologenic fermentations. Biotechnology Journal, 7, 1169-1181.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  60. \n
    Urbaniec K. (2004) The evolution of evaporator stations in the beet-sugar industry. J. Food. Eng., 61, 505-508.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  61. \n
    Villarreal M.L.M., Prata A.M.R., Felipe M.G.A., Almeida J.B., Silva E. (2006) Detoxification procedures of eucalyptus hemicellulose hydrolysate for xylitol production by Candida guilliermondii<\/em>. Enzyme. Microb. Tech., 40, 17-24.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  62. \n
    Watanabe J., Uehara K., Mogi Y., Suzuki K., Watanabe T., Yamazaki T. (2010) Improved transformation of the halo-tolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii<\/em> by electroporation. Biosci. Biotech. Bioch., 74, 1092-1094.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  63. \n
    Wojda I., Alonso-Monge R., Bebelman J.-P., Mager W.H., Siderius M. (2003) Response to high osmotic conditions and elevated temperature in Saccharomyces cerevisiae<\/em> is controlled by intracellular glycerol and involves coordinate activity of MAP kinase pathways. Microbiology, 149, 1193-1204.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  64. \n
    Wyman C.E., Dale B.E., Elander R.T., Holtzapple M., Ladisch M.R., Lee Y.Y. (2005) Coordinated development of leading biomass pretreatment technologies. Bioresour. Technol., 96, 1959-1966.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  65. \n
    Zha Y., Hossain A.H., Tobola F., Sedee N., Havekes M., Punt P.J. (2013) Pichia anomala<\/em> 29X: A resistant strain for lignocellulosic biomass hydrolysate fermentation. FEMS Yeast Res., 3(7), 609-617.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n
  66. \n
    Zha Y., Muilwij B., Coulier L., Punt P.J. (2012) Inhibitory compounds in lignocellulosic biomass hydrolysates during hydrolysate fermentation processes. J. Bioprocess Biotechniq., 2, 112.<\/span><\/h6>\n<\/li>\n<\/ol>\n

     <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Nowe procesy technologiczne, w tym produkcja bioetanolu II generacji, r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od tych spotykanych w klasycznych procesach fermentacyjnych, a wi\u0119c wymagaj\u0105 innych, bardzo konkretnych wyzwa\u0144. Dro\u017cd\u017ce nale\u017c\u0105 do najlepiej zbadanych drobnoustroj\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych w \u015brodowiskach naturalnych. Dot\u0105d zosta\u0142o opisanych ponad 1500 gatunk\u00f3w tych drobnoustroj\u00f3w \u00a0(Boekhout, 2005). Wiele z nich znalaz\u0142o zastosowanie w r\u00f3\u017cnych procesach fermentacyjnych (Sicard […]<\/p>\n","protected":false},"author":11,"featured_media":2241,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[22,48],"tags":[],"class_list":["post-2230","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-przemysl-spirytusowy","category-polecamy"],"yoast_head":"\nEtanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"pl_PL\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Nowe procesy technologiczne, w tym produkcja bioetanolu II generacji, r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od tych spotykanych w klasycznych procesach fermentacyjnych, a wi\u0119c wymagaj\u0105 innych, bardzo konkretnych wyzwa\u0144. Dro\u017cd\u017ce nale\u017c\u0105 do najlepiej zbadanych drobnoustroj\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych w \u015brodowiskach naturalnych. Dot\u0105d zosta\u0142o opisanych ponad 1500 gatunk\u00f3w tych drobnoustroj\u00f3w \u00a0(Boekhout, 2005). Wiele z nich znalaz\u0142o zastosowanie w r\u00f3\u017cnych procesach fermentacyjnych (Sicard […]\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"bikotech.pl\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2017-02-07T12:55:02+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2017-02-07T13:27:53+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/www.bikotech.pl\/wp-content\/uploads\/2017\/02\/lab-work-1575849.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"3504\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"2336\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"author\" content=\"natalia\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Napisane przez\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"natalia\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Szacowany czas czytania\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"24 minuty\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/\",\"url\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/\",\"name\":\"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/#website\"},\"datePublished\":\"2017-02-07T12:55:02+00:00\",\"dateModified\":\"2017-02-07T13:27:53+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/124b5638088dc1c6cea6a124c315652f\"},\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/\"]}]},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"Strona g\u0142\u00f3wna\",\"item\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/#website\",\"url\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/\",\"name\":\"bikotech.pl\",\"description\":\"Innowacje, \u015brodowisko, technologie - prosto i z sensem o przemy\u015ble spo\u017cywczym\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":\"required name=search_term_string\"}],\"inLanguage\":\"pl-PL\"},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/124b5638088dc1c6cea6a124c315652f\",\"name\":\"natalia\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"pl-PL\",\"@id\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/image\/\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/3bcf5457ae7578bc3030504001458ed6f84a959faa4b8579d74aa81e4fc16a71?s=96&d=mm&r=g\",\"contentUrl\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/3bcf5457ae7578bc3030504001458ed6f84a959faa4b8579d74aa81e4fc16a71?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"natalia\"},\"url\":\"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/author\/natalia\/\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/","og_locale":"pl_PL","og_type":"article","og_title":"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl","og_description":"Nowe procesy technologiczne, w tym produkcja bioetanolu II generacji, r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 od tych spotykanych w klasycznych procesach fermentacyjnych, a wi\u0119c wymagaj\u0105 innych, bardzo konkretnych wyzwa\u0144. Dro\u017cd\u017ce nale\u017c\u0105 do najlepiej zbadanych drobnoustroj\u00f3w wyst\u0119puj\u0105cych w \u015brodowiskach naturalnych. Dot\u0105d zosta\u0142o opisanych ponad 1500 gatunk\u00f3w tych drobnoustroj\u00f3w \u00a0(Boekhout, 2005). Wiele z nich znalaz\u0142o zastosowanie w r\u00f3\u017cnych procesach fermentacyjnych (Sicard […]","og_url":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/","og_site_name":"bikotech.pl","article_published_time":"2017-02-07T12:55:02+00:00","article_modified_time":"2017-02-07T13:27:53+00:00","og_image":[{"width":3504,"height":2336,"url":"https:\/\/www.bikotech.pl\/wp-content\/uploads\/2017\/02\/lab-work-1575849.jpg","type":"image\/jpeg"}],"author":"natalia","twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Napisane przez":"natalia","Szacowany czas czytania":"24 minuty"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/","url":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/","name":"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych | bikotech.pl","isPartOf":{"@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/#website"},"datePublished":"2017-02-07T12:55:02+00:00","dateModified":"2017-02-07T13:27:53+00:00","author":{"@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/124b5638088dc1c6cea6a124c315652f"},"breadcrumb":{"@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/#breadcrumb"},"inLanguage":"pl-PL","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/"]}]},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/2017\/02\/07\/etanol-ii-generacji-a-wykorzystanie-drozdzy-niekonwencjonalnych\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"Strona g\u0142\u00f3wna","item":"https:\/\/www.bikotech.pl\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Etanol II generacji a wykorzystanie dro\u017cd\u017cy niekonwencjonalnych"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/#website","url":"https:\/\/www.bikotech.pl\/","name":"bikotech.pl","description":"Innowacje, \u015brodowisko, technologie - prosto i z sensem o przemy\u015ble spo\u017cywczym","potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/www.bikotech.pl\/?s={search_term_string}"},"query-input":"required name=search_term_string"}],"inLanguage":"pl-PL"},{"@type":"Person","@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/124b5638088dc1c6cea6a124c315652f","name":"natalia","image":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"pl-PL","@id":"https:\/\/www.bikotech.pl\/#\/schema\/person\/image\/","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/3bcf5457ae7578bc3030504001458ed6f84a959faa4b8579d74aa81e4fc16a71?s=96&d=mm&r=g","contentUrl":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/3bcf5457ae7578bc3030504001458ed6f84a959faa4b8579d74aa81e4fc16a71?s=96&d=mm&r=g","caption":"natalia"},"url":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/author\/natalia\/"}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2230","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2230"}],"version-history":[{"count":17,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2230\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2257,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2230\/revisions\/2257"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2241"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2230"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2230"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.bikotech.pl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2230"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}