Биосинтез каротиноидов красным дрожжевым грибом Rhodotorula glutinis БИМ Y-159
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2026-70-1-54-62
Аннотация
Исследованы параметры биосинтеза каротиноидов у штамма Rhodotorula glutinis БИМ Y-159, установлен состав и соотношение отдельных пигментов. Показано, что максимальный уровень продукции каротиноидов (5,7 мг/г биомассы) достигается в условиях глубинного культивирования дрожжевого гриба в среде с высоким содержанием углеводов (глюкоза, 11 %) и дефицитом азотного питания. Ионы Cu2+ в концентрации 0,5 мМ стимулируют продукцию каротиноидов у R. glutinis БИМ Y-159 на 17,5–17,8 %. В условиях глубинного культивирования штамма состав комплекса продуцируемых каротиноидов представлен торуленом, торулородином, ζи β-каротинами, а также не идентифицированным компонентом. На долю β-каротина, торулина и торулородина приходится соответственно 16, 40 и 32 % синтезированных R. glutinis БИМ Y-159 каротиноидов.
Ключевые слова
Об авторах
Е. А. Шляхотко
Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Шляхотко Екатерина Александровна – канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник.
Ул. Купревича, 2, 220084, Минск
Л. И. Сапунова
Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Сапунова Леонида Ивановна – канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией.
Ул. Купревича, 2, 220084, Минск
А. Г. Лобанок
Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Лобанок Анатолий Георгиевич – академик, д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник.
Ул. Купревича, 2, 220084, Минск
П. С. Шабуня
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Беларусь
Беларусь
Шабуня Полина Станиславовна – канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник.
Ул. Купревича, 5/2, 220084, Минск
Список литературы
1. Current advances in carotenoid production by Rhodotorula sp. / N. Ochoa-Viñals, D. Alonso-Estrada, S. PaciosMichelena [et al.] // Fermentation. – 2024. – Vol. 10, N 4. – Art. 190. https://doi.org/10.3390/fermentation10040190
2. Torularhodin and torulene: bioproduction, properties and prospective applications in food and cosmetics – a review / L. Zoz, J. C. Carvalho, V. Thomaz Soccol [et al.] // Brazilian Archives of Biology and Technology. – 2015. – Vol. 58, N 2. – P. 278–288. https://doi.org/10.1590/S1516-8913201400152
3. Torulene and torularhodin: “new” fungal carotenoids for industry? / A. M. Kot, S. Błażejak, I. Gientka [et al.] // Microbial Cell Factories. – 2018. – Vol. 17. – Art. 49. https://doi.org/10.1186/s12934-018-0893-z
4. Rhodotorula glutinis – potential source of lipids, carotenoids, and enzymes for use in industries / A. M. Kot, S. Błażejak, A. Kurcz [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2016. – Vol. 100. – P. 6103–6117. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7611-8
5. Buzzini, P. Production of carotenoids by strains of Rhodotorula glutinis cultured in raw materials of agro-industrial origin / P. Buzzini, A. Martini // Bioresource Technology. – 2000. – Vol. 71, N 1. – P. 41–44. https://doi.org/10.1016/S09608524(99)00056-5
6. Use of several waste substrates for carotenoid-rich yeast biomass production / I. Marova, M. Carnecka, A. Halienova [et al.] // Journal of Environmental Management. – 2012. – Vol. 95. – P. S338–S342. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2011.06.018
7. Cheng, Y. T. Using strain Rhodotorula mucilaginosa to produce carotenoids using food wastes / Y. T. Cheng, C. F. Yang // Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers. – 2016. – Vol. 61. – P. 270–275. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2015.12.027
8. Sharma, R. Optimization of carotenoids production by Rhodotorula mucilaginosa (MTCC-1403) using agro-industrial waste in bioreactor: A statistical approach / R. Sharma, G. Ghoshal // Biotechnology Reports. – 2020. – Vol. 25. – Art. e00407. https://doi.org/10.1016/j.btre2019.e00407
9. Remediation of sugarcane vinasse using Rhodotorula glutinis or Rhodotorula mucilaginosa: Biomass morphology and its potential technological applications / J. M. Alfaro, S. I. Reyes, H. A. Cristobal [et al.] // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. – 2024. – Vol. 58. – Art. 103193. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2024.103193
10. Diversity of red yeasts in various regions and environments of Poland and biotechnological potential of the isolated strains / A. M. Kot, W. Sek, M. Kieliszek [et al.] // Applied Biochemistry and Biotechnology. – 2024. – Vol. 196. – P. 3274–3316. https://doi.org/10.1007/s12010-023-04705-5
11. Weber, R. W. S. Simple method for the extraction and reversed-phase high-performance liquid chromatographic analysis of carotenoid pigments from red yeasts (Basidiomycota, Fungi) / R. W. S. Weber, H. Anke, P. Davoli // Journal of Chromatography A. – 2007. – Vol. 1145, N 1–2. – P. 118–122. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.01.052
12. Production kinetics and characterization of natural food color (torularhodin) with antimicrobial potential / S. Sebastian, A. D. Tripathi, V. Paul [et al.] // Bioresource Technology Reports. – 2023. – Vol. 24. – Art. 101652. https://doi.org/10.1016/j.biteb.2023.101652
13. Britton, G. General carotenoid methods / G. Britton // Methods in Enzymology. – 1985. – Vol. 111. – P. 113–149. https://doi.org/10.1016/s0076-6879(85)11007-4
14. Effect of exogenous stress factors on the biosynthesis of carotenoids and lipids by Rhodotorula yeast strains in media containing agro-industrial waste / A. M. Kot, S. Błażejak, M. Kieliszek [et al.] // World Journal of Microbiology and Biotechnology. – 2019. – Vol. 35. – Art. 157. https://doi.org/10.1007/s11274-019-2732-8
15. Activation of torularhodin production by Rhodotorula glutinis using weak white light irradiation / H. Sakaki, T. Nakanishi, A. Tada [et al.] // Journal of Bioscience and Bioengineering. – 2001. – Vol. 92, N 3. – P. 294–297. https://doi.org/10.1016/S1389-1723(01)80265-6
16. Simpson, K. L. Biosynthesis of yeast carotenoids / K. L. Simpson, T. O. Nakayama, C. O. Chichester // Journal of Bacteriology. – 1964. – Vol. 88, N 6. – P. 1688–1694. https://doi.org/10.1128/jb.88.6.1688-1694.1964
17. Formation of carotenoids by Rhodotorula glutinis in whey ultrafiltrate / G. Frengova, E. Simova, K. Pavlova [et al.] // Biotechnology and Bioengineering. – 1994. – Vol. 44, N 8. – P. 888–894. https://doi.org/10.1002/bit.260440804
Рецензия
Просмотров:
121
JATS XML
Послать статью по эл. почте 