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Titelaufnahme

Titel
Produktion von Squalen in Aurantiochytrium limacinum SR21 / eingereicht von Sonja Hiller
VerfasserHiller, Sonja
GutachterHolubar, Peter
Erschienen2013
UmfangXII, 136 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Squalen, Mikroalgen, Fermentation, Aurantiochytrium limacinum SR21
Schlagwörter (GND)Aurantiochytrium limacinum / Squalen / Fermentation
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-6549 Persistent Identifier (URN)
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 Das Werk ist frei verfügbar
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Produktion von Squalen in Aurantiochytrium limacinum SR21 [3.36 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Aurantiochytrium limacinum SR21 gehört zu der Gruppe der Thraustochytriden, einzelligen Meeresprotisten. Der Stamm ist ein hervorragender Produzent von Omega-3-Fettsäuren. Er ist in der Lage, ca. 50 % der Lipide in Squalen umzuwandeln, ein Triterpen, das antitumorale Wirkung hat. In den ersten Versuchen wurden das optimale Füllvolumen von 200 ml für 0,5 l Schüttelkolben und eine Glukosekonzentration von 20 g l-1 im Batchbetrieb festgelegt. Zur Überprüfung der Sauerstoffversorgung im Schüttelkolben wurden die kLa-Werte bestimmt, die zwischen 21,6 und 45,3 h-1 lagen. Im Batchprozess konnte eine Biomassekonzentration von circa 5-6 g l-1 angehäuft werden. Diese Werte konnten auch mit repeated batch Kulturen erzielt werden, die mit Medium mit gleichbleibender Nährstoffkonzentration ergänzt wurden. Bei periodischen Satzkulturen (= repeated batch) in Schüttelkolben, bei denen eine Ergänzung mit Medium ansteigender Nährstoffkonzentration stattfand, stieg die BTS-konzentration auf circa 14-16 g l-1. Es konnte genug Probenmaterial angehäuft werden um regelmäßige Squalenbestimmungen durchzuführen. Während der Fed-Batch Fermentation im 10 l Bioreaktor wurden nach einer Kultivierungsdauer von 71 Stunden 104 g Biomasse bzw. circa 15 g l-1 akkumuliert. Der höchste Squalengehalt von 4,73 mg Squalen g-1 Biotrockenmasse wurde in Kultur SP festgestellt. Dabei handelte es sich um eine repeated Batchkultur, die einen Gehalt von 0,4 % YEP im Startmedium besaß. Zu den Zeitpunkten von 45,5 und 60,3 Stunden nach Inokulation der Fed-Batch Fermentation konnte ein maximaler Squalengehalt von 0.38 mg g-1 gemessen werden. Die im Reaktor akkumulierte Squalenmenge betrug zu Ende der Fermentation 19,73 mg, die mit einer Produktbildungsrate von 0,43 mg h-1 produziert wurde. Die Zugabe des Enzymverstärker Methyljasmonat (MJA) erhöhte den Squalengehalt in repeated Batchkulturen gering. Batchkulturen, die mit MJA versetzt wurden, konnten nicht positiv auf Squalen getestet werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Aurantiochytrium limacinum SR21 is a member of the thraustochytrid group, unicellular marine protists. The strain is an excellent producer of omega-3 fatty acids. It is capable of converting about 50% of the lipids into squalene, a triterpene which has shown anti-tumor activity.. The initial experiments defined the optimal filling volume of 200 ml for 0.5 l shake flasks and a glucose concentration of 20 g l-1 in batch mode. To examine the oxygen supply in the shake flasks, kLa values were determined, which were found to be between 21.6 and 45.3 h-1. During the batch process a biomass concentration (CDW) of about 5-6 g l-1 accumulated. Repeated batch cultures that were supplemented in medium with constant nutrient concentration achieved the same biomass concentration. CDW of repeated batch processes in shake flasks, where medium supplement contained an increasing nutrient concentration, rose to approximately 14-16 g l-1. This way enough sample material could be accumulated to conduct squalene analyses in periodical intervals. After a cultivation period of 71 hours, 104 g of biomass (about 15 g l-1 CDW) were accumulated during the fed-batch fermentation in a 10 l bioreactor. The highest squalene content of 4.73 mg squalene g-1 dry biomass was detected in culture SP, which was a repeated batch culture that contained a level of 0.4% YEP in the start medium. After 45.5 and 60.3 hours after inoculation of the fed-batch fermentation a maximum squalene content of 0.38 mg g-1 could be measured. The final amount of squalene accumulated in the reactor was 19.73 mg, which was produced at a product formation rate of 0.43 mg h-1. The addition of the enzyme enhancer methyl jasmonate (MJA) led to a slight increase of squalene content in repeated batch cultures. Batch cultures that were treated with MJA could not be tested positive for squalene.