DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM MEZ GAZDASÁG- ÉS ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KAR MOSONMAGYARÓVÁR Élelmiszertudományi Intézet



Hasonló dokumentumok
PUBLIKÁCIÓS LISTA TUDOMÁNYOS KONFERENCIÁKON, ÜLÉSEKEN TARTOTT ELİADÁSOK (ORAL PRESENTATIONS)

PUBLIKÁCIÓS LISTA TUDOMÁNYOS KONFERENCIÁKON, ÜLÉSEKEN TARTOTT ELŐADÁSOK (ORAL PRESENTATIONS)

DR. VARGA LÁSZLÓ PUBLIKÁCIÓS LISTÁJA (PUBLICATIONS AUTHORED BY DR. LÁSZLÓ VARGA)

TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS

OXIGÉNIGÉNY ÉS LEVEG ZTETÉS

Tejsavasan erjesztett savó alapú ital kifejlesztésének membrán-szeparációs és mikrobiológiai alapjai

EGYSEJTFEHÉRJE-ELŐÁLLÍTÁS OPTIMALIZÁLÁSA KLUYVEROMYCES TÖRZSEK ALKALMAZÁSA ESETÉN

VARGA LÁSZLÓ PUBLIKÁCIÓS LISTÁJA (PUBLICATIONS AUTHORED BY LÁSZLÓ VARGA)

Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft., Biológiai K+F+I Osztály, Mosonmagyaróvár

Tejcukor alapú alkoholos ital előállítása

Tejsavó nano- és diaszűrésének vizsgálata

PhD DISSZERTÁCIÓ TÉZISEI

B I O M A S S Z A H A S Z N O S Í T Á S és RÉGIÓK KÖZÖTTI EGYÜTM KÖDÉS

Hulladékfogadás, együttes rothasztás, biogáz hasznosítás hatékonyságának növelése a DÉL-PESTI SZENNYVÍZTISZTÍTÓ TELEPEN

GYENIS B. SZIGETI J. MOLNÁR N. VARGA L.

SZÉN NANOCSŐ KOMPOZITOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS VIZSGÁLATA

Tejipari kutatási tendenciák

Élelmiszerbiztonság és innováció

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Háziállatokból izolált Histophilus somni törzsek összehasonlító vizsgálata

A Bodrog-folyó vízkémiai adatainak elemzése egy- és kétváltozós statisztikai

NÖVÉNYI TAKARMÁNY-KIEGÉSZÍTŐK ALKALMAZÁSA AZ INTENZÍV TAVI PONTYTERMELÉSBEN

PUBLIKÁCIÓS JEGYZÉK Prof. Dr. Szigeti Jenı CSc

A MAGNÉZIUM - ADAGOLÁS HATÁSA A TYÚKOK TERMELÉSI TULAJDONSÁGAIRA

DÍSZNÖVÉNYEK ÖNTÖZÉSE KONDICIONÁLT FELÜLETEK ALATT IRRIGATION OF ORNAMENTAL PLANTS IN GREENHOUSE

DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI SZAFNER GÁBOR

Gabonacsíra- és amarant fehérjék funkcionális jellemzése modell és komplex rendszerekben

Károly Róbert Fıiskola Gazdaság és Társadalomtudományi Kar tudományos közleményei Alapítva: 2011

KUTATÁS, FEJLESZTÉS, PÁLYÁZATOK ÉS PROGRAMOK A FELSŐOKTATÁSBAN AZ OKTATÁSI MINISZTÉRIUM FELSŐOKTATÁS-FEJLESZTÉSI ÉS TUDOMÁNYOS ÜGYEK FŐOSZTÁLYÁNAK

Xilit fermentáció Candida boidinii segítségével. Kutatási beszámoló

KUTATÁSI BESZÁMOLÓ. A terület alapú gazdaságméret és a standard fedezeti hozzájárulás (SFH) összefüggéseinek vizsgálata a Nyugat-dunántúli régióban

Acta Agronomica Óváriensis Vol. 59. No.1.

A kamara ahol a gazdaság terem. Beszámoló a Tolna Megyei Kereskedelmi és Iparkamara évi tevékenységéről

KOMPOSZT KÍSÉRLET KUKORICÁBAN

Pannon Egyetem Vegyészmérnöki- és Anyagtudományok Doktori Iskola

Szakmai zárójelentés

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI SZABÓ GÁBOR KAPOSVÁRI EGYETEM GAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR

VARGA LÁSZLÓ PUBLIKÁCIÓS LISTÁJA (PUBLICATIONS AUTHORED BY LÁSZLÓ VARGA)

Mikroalga szaporítás lehetőségei Laboratóriumtól a terepi megvalósításig

Szennyvíziszap dezintegrálási és anaerob lebontási kísérlete. II Ökoenergetika és X. Biomassza Konferencia Lipták Miklós PhD hallgató

A MAGYARORSZÁGI TERMESZTÉSŰ DOHÁNYOK NITROGÉN TÁPANYAG IGÉNYE A HOZAM ÉS A MINŐSÉG TÜKRÉBEN. Gondola István

A kálium-permanganát és az oxálsav közötti reakció vizsgálata 9a. mérés B4.9

MEDDŐHÁNYÓK ÉS ZAGYTÁROZÓK KIHORDÁSI

Lignocellulóz bontó enzimek előállítása és felhasználása

Új zöld ipari technológia alkalmazása és piaci bevezetése melléktermékekből. csontszén szilárd fermentációjával (HU A2-2016)

MEMBRÁNKONTAKTOR ALKALMAZÁSA AMMÓNIA IPARI SZENNYVÍZBŐL VALÓ KINYERÉSÉRE

NEHÉZFÉMEK ELTÁVOLÍTÁSA IPARI SZENNYVIZEKBŐL Modell kísérletek Cr(VI) alkalmazásával növényi hulladékokból nyert aktív szénen

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI JÓZSA MÁTÉ JÓZSEF MOSONMAGYARÓVÁR

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Hidrogén előállítása tejcukor folyamatos erjesztésével

DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

GALAKTURONSAV SZEPARÁCIÓJA ELEKTRODIALÍZISSEL

Scan 1200 teljesítmény-értékelés evaluation 1/5

BIOGÁZ-TERMELŐDÉS MATEMATIKAI MODELLEZÉSE

Újabb eredmények a borok nyomelemtartalmáról Doktori (PhD) értekezés tézisei. Murányi Zoltán

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

Mangalica specifikus DNS alapú módszer kifejlesztés és validálása a MANGFOOD projekt keretében

1. szemináriumi. feladatok. Ricardói modell Bevezetés

Modern Fizika Labor. 11. Spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: dec. 16. A mérés száma és címe: Értékelés: A beadás dátuma: dec. 21.

Tejsavbaktériumok és Bifidobaktériumok meghatározására alkalmazott módszerek összehasonlító vizsgálata

Továbbtanulási ambíciók

DETERMINATION OF SHEAR STRENGTH OF SOLID WASTES BASED ON CPT TEST RESULTS

PUBLIKÁCIÓS JEGYZÉK NYME-MÉK Élelmiszertudományi Intézet ( )

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI SÜLE JUDIT MOSONMAGYARÓVÁR

IPARI ENZIMEK 2. Proteázok. Alkalikus proteázok. Pécs Miklós: Biotermék technológia fejezet: Ipari enzimek 2.


A dokumentum egy feladatgyűjtemény harmadik fejezetének előzetes változata.

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

BIOTERMÉK TECHNOLÓGIA-2

Jegyzőkönyv Arundo biogáz termelő képességének vizsgálata Biobyte Kft.

A BIOETANOL GYÁRTÁS MELLÉKTERMÉKEI MINT ALTERNATÍV FEHÉRJEFORRÁSOK. Mézes Miklós Szent István Egyetem Takarmányozástani Tanszék

Zárójelentés. ICP-OES paraméterek

TALAJOK RÉZMEGKÖTŐ KÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA OSZLOPKÍSÉRLETEK SEGÍTSÉGÉVEL

301. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUMON füzet

KORSZERŰ NYERSTEJ MINŐSÍTÉS RENDSZERE ÉS A TEJ MINŐSÉGE MAGYARORSZÁGON

5. Az adszorpciós folyamat mennyiségi leírása a Langmuir-izoterma segítségével

Többváltozós adatelemzési módszerek alkalmazása gyártási folyamatok monitoringjára és optimalizálásra

Biológiai szennyvíztisztítás

1. A Dél-kiskunsági semlyékek hidrológiai viszonyai és a növényközösségek állapotának kapcsolata.

Baranyáné Dr. Ganzler Katalin Osztályvezető

Oktatási rendszer és a foglalkoztatottság kapcsolata a visegrádi országokban

Molekuláris biológiai módszerek alkalmazása a maláriát okozó paraziták elterjedésének és prevalenciájának vizsgálatában

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára

Eötvös József Főiskola Műszaki Fakultás

6 Ionszelektív elektródok. elektródokat kiterjedten alkalmazzák a klinikai gyakorlatban: az automata analizátorokban

munkaer -piaci A Debreceni Egyetemen végze 1998-ban földrajz történelem szakon és 2004 közö PhD-hallgató volt a Debreceni Egyetem

Biomassza alapú bioalkohol előállítási technológia fejlesztése metagenomikai eljárással

Kémiai technológia laboratóriumi gyakorlatok M É R É S I J E G Y Z Ő K Ö N Y V. című gyakorlathoz

A Markowitz modell: kvadratikus programozás

Módszer köztes tárolókat nem tartalmazó szakaszos működésű rendszerek ütemezésére

PUBLIKÁCIÓS LISTA MAGYAR NYELVEN, LEKTORÁLT SZAKFOLYÓIRATBAN MEGJELENT TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNY:

Ivóvíz arzénmentesítése nanoszűréssel

Hatvány gyök logaritmus

Ph. D. ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Szanyi Ágnes

Fagyasztott élelmiszer-emulziók stabilitásának vizsgálata

A komposztálás biológiai mechanizmusa

Szteroid gyógyszeranyagok tisztaságvizsgálata kromatográfiás technikákkal

Ph.D. Tézisek összefoglalója. Dr. Paulik Edit. Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Népegészségtani Intézet

Hús és hústermék, mint funkcionális élelmiszer

Átírás:

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM MEZ GAZDASÁG- ÉS ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KAR MOSONMAGYARÓVÁR Élelmiszertudományi Intézet Doktori Iskola vezet : Dr. Schmidt János egyetemi tanár, MTA levelez tagja Program- és témavezetõ: Dr. habil. Szigeti Jen egyetemi tanár, a mez gazdasági tudomány kandidátusa EGYSEJTFEHÉRJE-EL ÁLLÍTÁS OPTIMALIZÁLÁSA KLUYVEROMYCES TÖRZSEK ALKALMAZÁSA ESETÉN Készítette: ÁSVÁNYI BALÁZS Mosonmagyróvár 2005

Tézisek 2 1. A KUTATÁS EL ZMÉNYEI, CÉLKIT ZÉSEK Magyarországon a kér dz k tejéb l el állított sajt-, és túróféleségek gyártása során mintegy 970 millió dm 3 édes-, vagy savanyú tejsavó képz dik. Ennek a mennyiségnek elenyész hányada kerül vissza az állattartásba, mint takarmány-kiegészít. A nevezett melléktermékek mennyiségének csupán a felét dolgozzák fel az iparban különösen az élelmiszer és takarmány ipar bír jelent séggel a fennmaradó rész pedig vizeinkbe, vagy mez gazdasági hasznosítású földterületeinkre kerül károsítva az ottani ökoszisztémát. A savóféleségek magas víztartalma gazdaságtalanná teszi elszállításukat, pl. porítás céljára, amely korábban általánosan alkalmazott eljárás volt a savó feldolgozására. Ehhez járul a porítás esetén jelentkez rendkívül magas porítási energiaköltség is, így ezen eljárás a realizálható árat figyelembe véve gazdaságtalan. A savó hasznosításának köre rendkívül széles, az élelmiszeripartól kezdve, a gyógyszeriparon át egészen a biogáz-el állításig alkalmazzák alapanyagként, ám az így feldolgozott volumen is csak mintegy 50%-a a világ éves savó termelésének. A keletkezett nagymennyiség savó egyik lehetséges felhasználási alternatívája az egysejtfehérje (Single Cell Protein - SCP) el állítás, amelynek során a sajtsavót éleszt gombával (pl. Kluyveromyces) oltják be, és az a tejsavón elszaporodva fehérjévé (az éleszt tömegének mintegy 50%-a) konvertálja annak laktóz tartalmát (5%). Az így el állított termék magas biológiai érték (mintegy 87%) és megfelel el kezelés után a humán táplálkozásban (mint étrend kiegészít ) és az állati takarmányozásban (monogasztrikus állatoknál a teljesítmény javítására, kér dz k esetében, mint a bend m ködést kedvez en befolyásoló fehérjetakarmány) egyaránt felhasználható. Az SCP el állítás kapcsán az 50-es évekt l széleskör kutatás folyt, azonban alkalmazása a nehezen megvalósítható gazdaságosság miatt háttérbe szorult. A környezetterhelés csökkentésére irányuló er feszítések következtében a nagy volumenben keletkez savó hasznosításának továbbra is fennálló problémája indokolja a további kutatásokat. A géntechnikák rohamos elterjedése a biotechnológiában az eddigi eljárások új útjait tárták elénk, jóllehet a technológiai folyamatok alapjait nem változtatták meg. A jöv ben a molekuláris szint technikák segítségével létrehozott új mikroba törzsek, és a hagyományos biotechnológiai eljárások együttes alkalmazása várható, annak ellenére, hogy az alkalmazott mikroorganizmusok által örökített tulajdonságok esetenként nem stabilak.

Tézisek 3 1.1. Célkit zések Munkánk célja egy tejsavó alapú SCP el állítására alkalmas, üzemi körülmények között is alkalmazható éleszt törzs kiválasztására irányult. A kiválasztást els lépcs ben a vizsgált törzsek szaporodási tulajdonságai (maximális telepszám /N max /, maximális fajlagos szaporodási sebesség /µ max /) alapján végeztük, ezért meg kívántuk határozni azon optimális fermentációs paramétereket, amelyek biztosítják az el bbi mutatók legkedvez bb értékeit. Kísérleteink során megvizsgáltuk a fermentációban tápoldatként alkalmazott savó glükóz-, galaktóz-, etanol-, illetve laktóz tartalmát is. Második lépcs ben a termelési mutatók jelentették a további szelekció alapját, ezért az optimális fermentációs paraméterek alkalmazása mellett meg kívántuk határozni a maximális szárazanyag (X max ), és a hozamok (sejttömeg hozamállandó /dx/dt/; biomassza hozam /Y x/s /) értékeit is. Az általunk megadott optimális fermentációs paraméterek alkalmazása az új biotechnológiai módszerekkel együtt biztosíthatja az eddig csak ritkán megvalósított gazdaságos SCP el állítást. 2. ANYAG ÉS MÓDSZER A szakirodalomban közölt adatok alapján két éleszt fajt (Kluyveromyces marxianus, illetve Kluyveromyces lactis) ítéltünk alkalmasak savó alapú egysejtfehérje el állításra. A két faj vizsgálati céllal megvásárolt öt törzsének (1. táblázat) mindegyike elérhet Magyarországon (közülük 4 magyarországi törzsgy jteményben), amelyet a kés bbi üzemi alkalmazás lehet sége miatt ítéltünk lényegesnek. 1. táblázat A kísérletek során alkalmazott éleszt törzsek Éleszt törzs Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260 Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00933 Kluyveromyces marxianus (fragilis) NCAIM Y 00697 Kluyveromyces marxianus (fragilis) NCAIM Y 0463 Kluyveromyces marxianus LAF 4 Forrás Mez gazdasági és Ipari Mikroorganizmusok Gy jteménye, Hungary Chr. Hansen, Hørsholm Denmark

Tézisek 4 Kísérleteinket a Nyugat-Magyarországi Egyetem Élelmiszertudományi Intézetének Akkreditált Élelmiszervizsgáló laboratóriumában (mikrobiológiai patogén labor, illetve analitikai m szeres labor) végeztük. A kísérleti berendezés egy MX3 automata mintavev vel (New Brunswick, USA) összekapcsolt, 1.25 dm 3 hasznos reaktor térfogattal rendelkez BioFlo III. automata vezérlés batch/continuous fermentor (New Brunswick, USA) volt. Az éleszt szaporítást szakaszos (batch) rendszerben 48 órán keresztül végeztük édes savót (ph 6.3, laktóz tartalma 50 g/dm 3 ) alkalmazva tápoldatként. A 4 óránként vett mintákból nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia segítségével meghatároztuk a tápoldat glükóz, galaktóz, etanol és laktóz tartalmát, valamint megadtuk a szaporodási, mutatókat (maximális telepszám /N max /, maximális fajlagos szaporodási sebesség /µ max /). Ez utóbbiak alapján két törzset választottunk ki további egysejtfehérje-el állítási kísérletek céljára, amelynek során a maximális szárazanyag (X max ), és a hozamok (sejttömeg hozamállandó /dx/dt/; biomassza hozam /Y x/s /) kerültek meghatározásra. Mindkét kísérletsorozatot két ismétlésben végeztünk. Az alkalmazott m szereket minden mérés el tt kalibráltuk. A vizsgált paraméterek esetében kapott három párhuzamos adatsort, statisztikai módszerekkel, egy, illetve kéttényez s varianciaanalízissel dolgoztuk fel, az általános lineáris modellt alkalmazva. Az átlagértékek közötti szignifikáns különbségeket Ducan-féle post-hoc módszerrel határoztuk meg, 5% els fajú hiba mellett. 3. EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK 3.1. Optimális fermentációs paraméterek A fermentációs kísérleteket az általunk optimálisnak ítélt 30 C h mérsékleten, ph 4.5-en, 300 1/min fordulatszámú keverés, illetve 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 VVM (a percenként bejutatott leveg és a reaktor térfogatának hányadosa) leveg ztetés mellett végeztük. 3.2. A törzsek szelekciója a termelési mutatók alapján. 3.2.1. A törzsek által elért maximális telepszám (N max ) és maximális fajlagos szaporodási sebesség (µ max )

Tézisek 5 7,60E+08 6,10E+08 CFU/cm 3 4,60E+08 3,10E+08 1,60E+08 1,00E+07 0 4 8 12162024283236404448 id (h) K. lactis NCAIM Y 00260* K. marxianus LAF 4* x K. marxianus NCAIM Y 00933* K. marxianus NCAIM Y 00463* K. marxianus NCAIM Y 00697* *minden adat három párhuzamos mérés átlaga 1. ábra Szaporodási görbék a vizsgált törzsek esetében Az 1. ábrán látható, hogy a vizsgált törzsek esetében a folyamat 44. órájában mértük a legmagasabb értékeket. A telepszámlálások eredményeib l az egyes törzsek maximális fajlagos szaporodási sebessége (µ max ) meghatározható (2. táblázat). 2. táblázat A maximális sejtszámok logaritmusa (log N max ) és a maximális fajlagos szaporodási sebesség (µ max ) értékek az egysejtfehérje-el állítás során Törzs log N max * max * (log CFU/ml) (1/h) Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260 8.78 ± 0.04 a 0.217 ± 0.014 a Kluyveromyces marxianus LAF 4 8.57 ± 0.15 b 0.168 ± 0.006 b Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00933 8.87 ± 0.08 a 0.163 ± 0.007 b Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00463 8.67 ± 0.21 b 0.163 ± 0.007 b Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00697 7.17 ± 0.10 c 0.104 ± 0.007 c * Az adatok három párhuzamos mérés középértékei ± standard hiba. abc az eltér kitev j értékek azonos oszlopon belül szignifikánsan különböznek (P < 0.05).

Tézisek 6 A maximális sejtszámok tekintetében a K. marxianus LAF 4, illetve a K. marxianus NCAIM Y 00463 törzsek eredményei, szignifikánsan kisebbnek bizonyultak a K. marxianus NCAIM Y 00933, valamint a K. lactis NCAIM Y 00260 törzsek átlagainál. A K. marxianus NCAIM Y 00697 eredménye minden törzshöz viszonyítva szignifikánsan kisebb. A maximális fajlagos szaporodási sebesség esetében a K. lactis NCAIM Y 00260, illetve a K. marxianus NCAIM Y 00697 törzsek különböznek szignifikánsan a csoport többi tagjától. Míg az el bbi a vizsgált törzsek átlagánál nagyobb, addig az utóbbi kisebb µ max értékeket mutatott. 3.3. A tápoldat glükóz tartalma % 0,0010 0,0008 0,0006 0,0004 0,0002 0,0000 1 2 3 4 5 glükóz tartalom* törzsek 1 K. lactis NCAIM Y 00260 2 K. marxianus LAF 4 3. K. marxianus NCAIM Y 00933 4 K. marxianus NCAIM Y 00463 5 K. marxianus NCAIM Y 00697 *három párhuzamos adatsor átlaga 2. ábra A tápoldat glükóz tartalmának (%) átlagértékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma az egysejtfehérje-el állítás végén a vizsgált törzsek esetében A 2. ábrán látható, hogy a K. marxianus NCAIM Y 00463 törzs eredménye mindegyik vizsgált törzs átlagánál szignifikánsan nagyobb volt. A kisebb értékeket mutató törzsek közül a K. marxianus LAF 4 és a K. marxianus NCAIM Y 00697 törzs átlagai nem különböznek egymástól, viszont szignifikánsan nagyobbnak bizonyultak a K. lactis NCAIM Y 00260, illetve a K. marxianus NCAIM Y 00933 törzsek eredményeinél. LSD 95% = 0.0009

Tézisek 7 3.4. A tápoldat galaktóz tartalma % 0,0035 0,0030 0,0025 0,0020 0,0015 0,0010 0,0005 0,0000 1 2 3 4 5 galaktóz tartalom* törzsek 1 K. lactis NCAIM Y 00260 2 K. marxianus LAF 4 3. K. marxianus NCAIM Y 00933 4 K. marxianus NCAIM Y 00463 5 K. marxianus NCAIM Y 00697 *három párhuzamos adatsor átlaga 3. ábra A tápoldat galaktóz tartalmának (%) átlagértékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma az egysejtfehérje-el állítás végén a vizsgált törzsek esetében A 3. ábrán látható, hogy a K. marxianus LAF 4 törzs eredménye mindegyik vizsgált törzs átlagától szignifikánsan nagyobbnak mutatkozott. A K. marxianus NCAIM Y00933 és a K. marxianus NCAIM Y 00697 törzs átlagai között nem találtunk szignifikáns különbséget. A K. lactis NCAIM Y00260 és a K. marxianus NCAIM Y 00463 törzs eredményei a K. marxianus LAF 4, illetve a K. marxianus NCAIM Y 00697 átlagaihoz viszonyítva szignifikánsan kisebbek voltak. LSD 95% = 0.001

Tézisek 8 3.5. A tápoldat etanol tartalma % 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1 2 3 4 5 etanol tartalom* törzsek 1 K. lactis NCAIM Y 00260 2 K. marxianus LAF 4 3 K. marxianus NCAIM Y 00933 4 K. marxianus NCAIM Y 00463 5 K. marxianus NCAIM Y 00697 *három párhuzamos adatsor átlaga 4. ábra A tápoldat maximális etanol tartalmának (%) átlagértékei és azok 95%- os konfidencia intervalluma a vizsgált törzsek esetében A tápoldatban mért maximális etanol tartalmak esetében a vizsgált törzsek között nem találtunk szignifikáns különbséget (4. ábra). 3.6. A tápoldat laktóz tartalma % 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 1 2 3 4 5 laktóz tartalom* törzsek 1 K. lactis NCAIM Y 00260 2 K. marxianus LAF 4 3. K. marxianus NCAIM Y 00933 4 K. marxianus NCAIM Y 00463 5 K. marxianus NCAIM Y 00697 *három párhuzamos adatsor átlaga 5. ábra A tápoldat laktóz tartalmának (%) átlagértékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma az egysejtfehérje-el állítás végén a vizsgált törzsek esetében

Tézisek 9 A végs laktóz tartalom átlagértékei esetében (5. ábra) a K. lactis NCAIM Y 00260, illetve a K. marxianus LAF 4, törzsek átlagai szignifikánsan kisebbnek mutatkoztak a K. marxianus NCAIM Y00933, illetve a K. marxianus NCAIM Y 00697 törzsek eredményeinél, és nem mutattak szignifikáns különbséget a K. marxianus NCAIM Y 00463 törzs átlagához képest. LSD 95% = 0.433 A vizsgálati eredményekb l megállapíthatjuk, hogy a törzsek ß- galaktozidáz (EC 3.3.2.23, a laktóz bontásáért felel s enzim) aktivitása eltér. Legmagasabb a K. lactis NCAIM Y 00260, illetve K. marxianus LAF 4 törzsek esetében, hiszen a folyamat végére az el bbi törzseknél mértük a tápoldat legalacsonyabb laktóz tartalmát. K. lactis NCAIM Y 00260 törzs esetében a tápoldat galaktóz tartalma is a legkisebb volt a többi vizsgált éleszt esetében mért értékhez képest, glükóz tartalom tekintetében pedig csak a K. marxianus NCAIM Y00933 éleszt esetében mértünk kisebb átlagértéket. Mindezek a legnagyobb maximális fajlagos szaporodási sebességgel (µ max =0.217 1/h) összhangban jelzik, hogy szaporodási és enzimaktivitási tulajdonságok tekintetében a K. lactis NCAIM Y 00260 törzs a legalkalmasabb egysejtfehérjeel állításra. Bár a tápoldat maximális etanol tartalma tekintetében a vizsgált törzseknél nem találtunk szignifikáns különbséget a K. marxianus LAF 4 törzs esetében mért kis átlagérték jelzi, hogy kevésbé érzékeny az oxigén limitációra, amelyet a többi törzsnél tapasztalt kismérték diauxiás növekedés is alátámaszt. 3.7. A törzsek további szelektálása a termelési mutatók alapján A maximális fajlagos szaporodási sebességek (µ max ) alapján a két legjobb eredményt mutató törzset (Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260 ill. Kluyveromyces marxianus LAF 4) választottuk ki további egysejtfehérjeel állítási kísérletek céljára. Ennek során 30 C h mérséklet, ph 4.5, 300 1/min fordulatszámú keverés mellett 0.5, 1.0 és 1.5 VVM-es leveg ztetést alkalmaztunk, amelyek meghatározásakor a szakirodalomban közölt adatokat, és a kés bbi üzemi szint alkalmazás lehet ségét is fegyelembe vettük.

Tézisek 10 3.7.1. Maximális szárazanyag (x max ) xmax (g/dm 3 ) 35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0,5 1,0 1,5 leveg ztetés (VVM) K. marxianus LAF 4 K. lactis NCAIM Y 00260 6. ábra A maximális szárazanyag (x max ) értékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma Mind a K. lactis NCAIM Y 00260, mind pedig a K. marxianus LAF 4 törzs 1.5 VVM-es leveg ztetési szinteken szignifikánsan nagyobb értékeket mutattak (6. ábra). Az el bbi törzs a 0.5, az utóbbi pedig a 0.5 és 1.0 VVM-es leveg ztetések átlagértékeihez képest (LSD 95% =4.23). Az egyes törzsek, maximális szárazanyag mennyiségére gyakorolt hatását vizsgálva a 0.5 és 1.0 VVM-es leveg ztetései szinteken találtunk szignifikáns különbséget a két törzs átlagai között (LSD 95% =3.45). 3.7.2. Sejttömeg hozamállandó (dx/dt) dx/dt (g/dm 3 h) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,5 1 1,5 leveg ztetés (VVM) K. marxianus LAF 4 K. lactis NCAIM Y 7. ábra A sejttömeg hozamállandók (dx/dt) értékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma

Tézisek 11 A K. lactis NCAIM Y 00260 törzs átlagai az 1.0 és az 1.5 VVM-es leveg ztetési szinteken szignifikánsan nagyobbak voltak a 0.5 VVM-es leveg ztetés esetében meghatározott átlagoknál (7. ábra). A K. marxianus LAF 4 törzs pedig az 1.5 VVM-es leveg ztetési szinten szignifikánsan nagyobb átlagértékeket mutatott a 0.5 és 1.0 VVM-es leveg ztetés esetében számított átlagokhoz képest (LSD 95% =0.075). A törzsek hatását vizsgálva megállapíthatjuk, hogy a K. lactis NCAIM Y 00260 törzs átlagértékei mindhárom leveg ztetési szinten szignifikánsan nagyobbak voltak (LSD 95% =0.062). 3.7.3. Biomassza hozam (Y x/s ) 0,8 dx/ds (g/g) 0,6 0,4 0,2 0 0,5 1 1,5 leveg ztetés (VVM) K. marxianus LAF 4 K. lactis NCAIM Y 00260 8. ábra A biomassza hozamok (dx/ds) értékei és azok 95%-os konfidencia intervalluma A 8. ábrán látható, hogy a növekv leveg ztetés nagyobb biomassza hozamokat eredményezett. K. lactis NCAIM Y 00260 törzs esetében a különbségek minden leveg ztetési szinten szignifikánsak voltak. A K. marxianus LAF 4 törzs eredményeit vizsgálva az 1.0, illetve 1.5 VVM-es leveg ztetési szintek értékei a 0.5 VVM-es szint átlagértékeihez képest mutatkoztak szignifikánsan nagyobbnak (LSD 95% = 0.105). A törzsek hatását vizsgálva a K. lactis NCAIM Y 00260 törzs átlagait mindhárom leveg ztetési szinten szignifikáns nagyobbnak találtunk (LSD 95% = 0.068). 3.8. A vizsgált éleszt k oxigén igénye Az eredményekb l megállapíthatjuk, hogy a fermentációk oxigén limitáltak voltak, ezért a vizsgált két törzs esetében a legnagyobb leveg ztetési szinten (1.5 VVM) meghatároztuk a légzési sebességet (dc/dt), az ered folyadékoldali oxigénabszorbciós együttható (K L a), illetve a telítési oxigén

Tézisek 12 koncentráció (C*) értékét. Ennek során a mikróbák légzését leíró összefüggésb l indulunk ki dc/dt = K L a (C*-C)-xQ (kg O 2 /m 3 h) [1] a: térfogategységre jutó anyagátadási felület (cm -1 ) K L a: ered folyadékoldali oxigénabszorbciós együttható (h -1 ) C*: telítési oxigén koncentráció (mg/dm 3 ) C: aktuális oldott oxigén koncentráció (mg/dm 3 ) x: sejttömeg (g) Q: fajlagos légzési sebesség (h -1 ). 3.8.1. Dinamikus K L a, meghatározás A fermentáció során a C nem állandó, jellemz változást mutat, amelynek az id függvényében történ grafikus ábrázolása megteremti a C* és K L a meghatározásának lehet ségét (9. ábra). oldott oxigén (mg O 2 /dm 3 ) 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 id (min) oldott oxigén szintje* K. marxianus LAF 4 esetében oldott oxigén szintje* K. lactis NCAIM Y 00260 esetében *az adatok három párhuzamos mérés átlagai 9. ábra Dinamikus K L a meghatározás Mivel a leveg ztetés leállítása után dc/dt=-xq, ahol x és Q gyakorlatilag állandó, a görbe leszálló szakasza egyenes, amelynek iránytangense a légzési sebességet adja. A leszálló ágra meghatározott légzési sebesség (dc/dt) értéke K. lactis NCAIM Y 00260 törzs esetében 2.85 mg O 2 /dm 3 min, K. marxianus LAF 4 törzs esetében pedig 2.40 mg O 2 /dm 3 min. Az [1] egyenlet linearizált formájának grafikus ábrázolása után a kapott görbére illesztett egyenes egyenletéb l meghatározott K L a értéke K. lactis NCAIM Y 00260 törzs esetén 227 h -1, K. marxianus LAF 4 törzs esetében pedig

Tézisek 13 187 h -1. Az egyenes egyenletébe a dc/dt értékét behelyettesítve a C* értéke megadható, amely K. lactis NCAIM Y 00260 törzs esetén 6.63 mg/dm 3, K. marxianus LAF 4 törzs esetében pedig 7.5 mg/dm 3 értéknek adódott. 4. Új tudományos eredmények 1. A Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260, Kluyveromyces marxianus LAF 4, Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00933, Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 0463, illetve Kluyveromyces marxianus NCAIM Y 00697 éleszt törzsek esetében meghatároztuk azokat az optimális fermentációs paramétereket (h mérsékletet: 30 C, ph: 4.5, keverés fordulatszáma: 300 1/min, illetve 2.0 VVM intenzitású leveg ztetés), amelyek az adott törzs esetében az egysejtfehérje el állítás során, biztosítják a maximális éleszt él sejt-számot és maximális fajlagos szaporodási sebességet. Az optimális termelési paraméterek mellett meghatároztuk a fermentlé glükóz-, galaktóz-, valamint etanol tartalmát és megállapítottuk a laktóz átalakítás hatékonyságát. 2. Édes savó alapú szakaszos egysejtfehérje-el állítás során 30 C-os h mérsékletet, 4.5-es ph-t, 300 1/min fordulatszámú keverést, illetve 0.5, 1.0, 1.5 VVM leveg ztetést alkalmazva meghatároztuk a Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260, illetve a Kluyveromyces marxianus LAF 4 törzsek esetében elérhet maximális szárazanyag produkciót, és biomassza hozamot, valamint a légzési sebességet. 3. Sajtsavó alapú egysejtfehérje el állítására a Kluyveromyces lactis NCAIM Y 00260 törzset találtuk a legalkalmasabbnak.

Tézisek 14 5. Az értekezés témakörében írt tudományos közlemények, el adások TUDOMÁNYOS KONFERENCIÁKON, ÜLÉSEKEN TARTOTT EL ADÁSOK (ORAL PRESENTATIONS) Magyarul Kovács, P., Szigeti, J. és Ásványi, B. (2003): Savó alapú egysejtfehérje el állítása. OMFB Szakmai beszámoló. Budapest. TUDOMÁNYOS KONFERENCIA KIADVÁNYOKBAN MEGJELENT ÖSSZEFOGLALÓK (ABSTRACTS) Magyarul Ásványi, B. és Szigeti, J. (2003): Egysejtfehérje el állítására alkalmas éleszt k szaporodásának összehasonlítása. MTA ÉKB KÉKI MÉTE 312. Tudományos Kollokvium el adásainak rövid kivonata. Budapest, 2003. szeptember. 284, 6. Ásványi, B. és Szigeti, J. (2002) Tejipari melléktermékek fehérje- és vitamintartalmának dúsítása (Enrichment of protein and vitamin contents in dairy by-products). XXIX. Óvári Tudományos Napok Agrártermelés Életmin ség. Az el adások és poszterek összefoglaló anyaga, Élelmiszer-tudományi Szekció, Mosonmagyaróvár, 100. Angolul Ásványi, B., Bugyi, G., Daróczi, L., Kovács, R., Szigeti, J. és Varga, L. (2003) Growth of yeast strains during batch production of single-cell protein from cheese whey. 1st FEMS Congress of European Microbiologists. Abstract Book, Ljubljana, 103 104. Ásványi, B., Kovács, R., Szigeti, J., Varga, L. és Kovács, P. (2003) Selection of Kluyveromyces strains for batch production of single-cell protein from cheese whey. 23rd International Specialised Symposium on Yeasts Interaction Between Yeasts and Other Organisms. Book of Abstracts, Budapest, 156. Kovács, R., Vecseri-Hegyes, B., Ásványi, B., Varga, L., Szigeti, J., Daróczi, L. és Bugyi, G. (2003) Manufacture of honey beer with Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces pastorianus. 1st FEMS Congress of European Microbiologists. Abstract Book, Ljubljana, 117 118.

Tézisek 15 Kovács, R., Vecseri-Hegyes, B., Ásványi, B., Varga, L., Szigeti, J., Daróczi, L. és Bugyi, G. (2003) Suitability of Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces pastorianus for use in honey beer production. 23rd International Specialised Symposium on Yeasts Interaction Between Yeasts and Other Organisms. Book of Abstracts, Budapest, 188. Ásványi, B., Szigeti, J. és Varga, L. (2004) Suitability of Kluyveromyces spp. for use in single-cell protein production from sweet cheese whey. American Dairy Science Association American Society of Animal Science Poultry Science Association 2004 Joint Annual Meeting. Abstracts, St. Louis, Missouri: Journal of Animal Science 82 (Supplement 1) / Journal of Dairy Science 87 (Supplement 1) / Poultry Science 83 (Supplement 1) 384. TUDOMÁNYOS KONFERENCIÁK TELJES TERJEDELEMBEN MEGJELENT ANYAGAI (PAPERS PUBLISHED IN PROCEEDINGS) Magyarul Ásványi, B., Szigeti, J. és Varga, L. (2003) Éleszt törzsek szaporodásának összehasonlítása szakaszos egysejtfehérje-el állítási folyamatban (Comparing the growth of yeast strains during batch production of single-cell protein). 31. M szaki Kémiai Napok. Az el adások teljes terjedelemben megjelent anyagai, Veszprém, 295 299. Ásványi, B., Szigeti, J. és Varga, L. (2004) Savó alapú egysejtfehérje el állítás (Single-cell protein production from cheese whey). XXX. Óvári Tudományos Napok Agrártermelés Harmóniában a Természettel. Az el adások és poszterek teljes terjedelemben megjelent anyagai, Élelmiszer-tudományi Szekció, Mosonmagyaróvár, Compact Disc. (Az el adások és poszterek összefoglaló anyaga, Élelmiszer-tudományi Szekció, Mosonmagyaróvár, 102.) LEKTORÁLT TUDOMÁNYOS KÖZLEMÉNYEK (PEER REVIEWED PAPERS) Magyarul Ásványi, B., Szigeti, J. és Varga, L. (2005) A savó, mint tejipari melléktermék éleszt gombákkal történ hasznosítása (Utilization of whey as a dairy byproduct by yeasts). Acta Agronomica Óváriensis 47 (2) (közlésre elfogadva).

Tézisek 16 Ásványi, B., Szigeti, J. és Varga, L. (2005) Kluyveromyces törzsek összehasonlítása sajtsavó alapú szakaszos egysejtfehérje-el állítás során (Comparison of Kluyveromyces strains in terms of suitability for use in batch production of single-cell protein from cheese whey). Acta Agronomica Óváriensis 47 (2) (közlésre elfogadva). Angolul Ásványi, B., Reichart, O., Szigeti, J. és Varga, L. (2006) Screening and selection of Kluyveromyces strains for use in batch production of singlecell protein from cheese whey. Milchwissenschaft 61 (accepted for publication). TUDOMÁNYOS DOLGOZATOK, DIPLOMADOLGOZATOK, DISSZERTÁCIÓK (THESES AND DISSERTATIONS) Magyarul Ásványi B. és Szigeti, J. (2005) Savó alapú szakaszos egysejtfehérjeel állítás. Diplomadolgozat Mosonmagyaróvár, 42 pp.