2. Specii de drojdii utilizate în procesele biotehnologice

Componentele mediului se dizolvă în apă de robinet, iar pH mediului se ajustează la valoarea 5 – 5,5 cu HCl 2M, înainte de sterilizare. Sărurile, microelementele, vitaminele şi glucoza se sterilizează separat.

2.8.2. Aspecte fiziologice

Drojdiile genului Trichosporon au potenţial de a utiliza o varietate de surse de carbon. Trichosporon cutaneum, Trichosporon beigelli şi Trichosporon pullulans prezintă o dezvoltare bună pe monozaharide variate care includ pentoze şi hexoze, pe dizaharide ca celobioză, maltoză, lactoză, amidon şi pe acid pectic şi carboximetil celuloză. Alte surse de carbon includ etilamină, acid uric, propionat, D – alanină, D – metionină, galactaratul, L – tartarotul şi acidul ciclohexancarboxilic, pot servi de asemenea ca surse sigure de carbon pentru tulpini de Trichosporon. Pe deasupra Trichosporon cutaneum şi Trichosporon beigelli sunt capabile să utilizeze diferiţi compuşi aromatici ca singură sursă de carbon şi energie. Au fost efectuate intense cercetări privind biochimia şi fiziologia degradării fenolului, cresolului, salicilatului, benzoatului şi antranilatului şi aminoacizilor aromatici. Aceste propietăţi indică extraordinarul potenţial al tulpinii Trichosporon cutaneum pentru conversia eficientă în biomasă a variatelor surse de carbon. Trichosporon cutaneum are un metabolism oxidativ total, atingând un randament ridicat în biomasă de aproximativ 50 - 55% pe glucoză, când e cultivat în condiţii de densitate ridicată. Concentraţia biomasei atinge 200 g substanţă uscată/l de mediu, fiind realizată în procese de cultivare continuă utilizând sistemul de reciclare a celulelor. Productivitatea înaltă de 22 g/l^-1×h^-1 s-a obţinut la o densitate celulară de 120 g/l [49].

Drojdiile din genul Trichosporon au capacitatea de a acumula lipide şi de aceea ele fac parte din drojdiile oleaginoase. Procesul de acumulare a lipidelor în drojdiile oleaginoase se realizează prin dezvoltarea acestora în medi cu un raport mare între carbon şi azot (30:1), excesul de carbon fiind asimilat fără conversia lui în proteine sau acizi nucleici. Trichosporon pullulans poate acumula mai mult de 65%, din lipidele biomasei celulare. Ordinea şi cantitatea grupelor acil grase din lipide este oleat>palmitat>linoleat>stearat.
2.8.3. Aplicaţii biotehnologice ale drojdiilor din genul Trichosporon

Drojdiile genului Trichospozon sunt curent utilizate într-un număr important de aplicaţii biotehnologice (Tabelul 6).

Tabelul 6. Aplicaţii ale drojdiilor din genul Trichospozon.

Tulpina	Număr de colecţie	Utilizare
Trichospozon cutaneum	DNS70698	Studiu în bioreactoare Genetică moleculară
Trichospozon cutaneum	ATCC46490	Degradarea fenolului Biosenzor pentru fenol
Trichospozon cutaneum	ATCC58094	Degradarea compuşilor aromatici
Trichospozon cutaneum	ATCC20509	Producerea de lipide din zer
Trichospozon cutaneum	ATCC62975	Biogeneza peroxizomilor
Trichospozon beigelii	CBS5790	Producţia de polizaharide
Trichospozon pullulans	ATCC10677	Producţia de amilaze, celulaze şi xilanază

Datorită robusteţii sale Trichosporon cutaneum a fost utilizat de câţiva ani ca organism model în diferite sisteme de bioreactor. În timpul cultivării drojdiei Trichosporon cutaneum, nu s-au detectat produse ca etanol sau acetat 96 – 100 % din sursa de carbon utilizată fiind transformată în biomasă şi CO₂ [50].

Trichospozon cutaneum a fost utilizat şi ca senzor microbian, pentru determinarea necesităţii de oxigen biologic din apele uzate, pentru deteriorarea amperometrică a ionilor de amoniu în culturile mixte cu Bacillus subtilis şi Pseudomonas aeruginosa, şi pentru determinarea fenolului [51]. Pentru determinarea necesităţii de oxigen biologic, celulele de Trichospozon cutaneum au fost imobilizate prin amestecarea lor cu 10% alcool polivinilic şi turnate pe o placă de sticlă având formă de membrană. Electrodul de oxigen modificat a fost învelit cu o membrană celulară imobilizată şi o membrană de dializă. Acest biosenzor are o stabilitate operaţională de 48 de zile. Fenol hidroxilaza şi catecol 1, 2 – oxigenaza izolate din Trichospozon cutaneum au fost de asemenea utilizate pentru construcţia de biosenzori, pentru detectarea fenolului, respectiv catecolului [52].

Bibliografie

1. 
   Anghel, I., Vamanu, A., Popa, O., Popa, C., Cercel, M., Biologia şi Tehnologia drojdiilor vol. 3, Ed. Tehnică, Bucureşti, 15-55, (1993).
   
2. 
   Wolf, K., Nonconventional Yeasts in Biotechnology, Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York, 117-137, (1996)
   
3. 
   Lodder, J., The Yeasts, North Holland Publishing, Amsterdam, (1984).
   
4. 
   Sherman, F., Methods Enzymol, 194, 3-21, (1993).
   
5. 
   Tubb, R.S., Trends Biotechnol., 4, 98-104, (1986).
   
6. 
   Strasser, A. W. M., Janowicz, Z. A., Dohmen, R. J., Roggem Kamp, R. O., Hollenberg, C. P., Agro-Industry Hi-Tech, 1, 21-24, (1990).
   
7. 
   Barnett, J. A., FEMS Microbiol. Lett., 100, 371-378, (1992).
   
8. 
   Zenke, F., Zachariae, W., Lunkcs, A., Breunig, K. D., Mol. Cell. Biol., 13, 7566-7576, (1993).
   
9. 
   Zahariae, W., Breunig, K. D., Mol. Cell. Biol., 13, 3058-3066, (1993).
   
10. 
    Fleer, R., Yeh, P., Amellal, N., Fournier, A., Buchette, F., Baduel, P., Bio/Technolgy, 9, 968-975, (1991).
    
11. 
    Fleer, R., Curr. Opinion Biotechnol., 3, 486-495, (1992).
    
12. 
    Yeh, P., Landais, D., Lemaitse, M., Maury, I., Crenne, J. Y., Proc.Natl.Acad.Sci USA, 89, 1904-1908, (1992).
    
13. 
    Wagner, G. H., Fems Microb Rev., 87, 279-284, (1990).
    
14. 
    Gould, S. J., McCollum, D., Spong, A. P., Heyman, J. A., Sabramani, S., Yeast, 8, 613-628, (1992).
    
15. 
    Brierley, R. A., Davis, S. R., Holtz, G. C., Gleeson, M. A., Howard, B. D., International Patent Application, NoWo, 92, 04363, (1992).
    
16. 
    Zharova, V. P., Slechelokova, I. F., Kvasnikov, E. I., Genetika, 13, 309-313, (1977).
    
17. 
    Shavlovsky, G. W., Zharova, V. P., Ghchelokova, I. F., Trach, V. M., Sibirny, A. A., Ksleminskaya, S. P., Prikl. Biokhim.Microbiol., 14, 184-189, (1978).
    
18. 
    Sibirny, A. A., Doctor of Biological sciences Thesis, Leningrad State University, (in Russian), (1986).
    
19. 
    Bacher, A., Chemistry and biochemistry of flavoenzymes, CRC Press, Boca Roton, vol. 1, 215-259, (1991).
    
20. 
    Van der Walt, J.,P., Von Arx, J. A., J.Microbiol.,46, 517-521, (1980).
    
21. 
    Goevora Olivera, L., Calco Mendez, C., Ruiz Herrera, J., J.Gen.Microbiol., 193, 485-493, (1993).
    
22. 
    Mauersberger, S., Bochmer, A., Schunck, W. H., Muller, H. G., Abstr.Int.Symp. on Cytochrome P-450 of Microorganism, Berlin, 63-64, (1991).
    
23. 
    Veber, H., Barth, G., CRC Crit. Rev. Biotechnol., 7, 281-337, (1988).
    
24. 
    Barth, G., Veber, H., J. Microbiol., 24, 403-405, (1985).
    
25. 
    Barnett, J. A., Payne, R. W., Yarrow, D., Yeasts, Cambridge University Press, Cambridge, (1990).
    
26. 
    Ogrydziak, D. M., Crit.Rev. Biotechnol., 13, 1-55, (1993).
    
27. 
    Hadeball, W., Agr. Biol. Chem., 41, 1745-1748, (1991).
    
28. 
    Mattey, M., Adoga, G., Enzyme Microb. Technol., 13, 525-526, (1991).
    
29. 
    Hofmann, K. H., Polnisch, E., Arch.Microbiol., 154, 514-517, (1990).
    
30. 
    Ohkuma, M., Hwang, C. W., Masuda, Y., Nishida, H., Sugiyama, J., Ohta, A., Takagi, M., Biosci.Biotech.Biochem., 57, 1793-1794, (1993).
    
31. 
    Zentgraf, B., Thermochim Acta, 187, 9-14, (1991).
    
32. 
    Zentgraf, B., Pure Appl. Chem, 65, 1915-1920, (1993).
    
33. 
    Babel, W., Acta Biotechnol., 6, 313-323, (1986).
    
34. 
    Muller, R. M., Babel, W., Acta Biotechnol., 8, 249-258, (1988).
    
35. 
    Gradova, N. B., Belov, A. P., Guselnikova, T. V., Acta Biotechnol., 10, 169-177, (1990).
    
36. 
    Huth, J., Blasig, R., Werner, S., Muller, H. G., J.Basic Microbiol., 30, 481-488, (1990).
    
37. 
    Huth, J., Werner, S., Muller, H. G., J. Basic Microbiol., 30, 489-497, (1990).
    
38. 
    Huth, J., Werner, S., Muller, H. G., J. Basic Microbiol., 30, 561-567, (1990).
    
39. 
    Scheller, U., Kraft, R., Schroder, K. L., Schunk, W. A., J. Biol. Chem., 269, 12779-12783, (1994).
    
40. 
    Zimmer, T., Schunck, W. H., Yeast, 11, 33-41, (1995).
    
41. 
    Avetisova, S. M., Davidov, E. R., 2nd Int.Symp. Cytochrome P-450 Microorganisms Plants, Tokyo, Abstr., 17, (1993).
    
42. 
    Schunck, W., Scheller, U., Juretzek, T., Methods. Enzym., (1996).
    
43. 
    Maueroberger, S., Persiyanova, T. B., Avetisova, S. M., Sokolov, Y. I., Schunck, W.,H., Muller, H. G., In Archakov AI, Bachmanova GI, INCO-TNC, Joint Stock Company, Moscow, 651-653, (1992).
    
44. 
    Senez, J. C., Perspectives in biotechnology and applied microbiology, elsevier, New York, 33-48, (1986).
    
45. 
    Cosey, J., Dobb, R., Mycock, G., J. Gen. Microbiol., 136, 1197-1202, (1990).
    
46. 
    Korgel, E., Menzel, R., Vogel, F., Schunck, W. H., Yeast, 12, (1996).
    
47. 
    Gueho, E, De Hoog, G. S., Swith, M.,T., J. Microbiol., 61, 285-288, (1992).
    
48. 
    Gueho, E., Amith, M. T., De Hoog, G. S., J. Microbiol., 61, 289-316, (1992).
    
49. 
    Neujahr, H. Y., Yeast: biotechnology and biocatalysis., M. Dekker, New York, 322-348, (1990).
    
50. 
    Yonsel, S., Deckwer, W. D., Bioingeering, 6, 12-23, (1990).
    
51. 
    Riedel, K., Longe, K. P., Stein, H. I., Huchm ,M., Ott, P., Scheller, F., Waste Res., 24, 883-887, (1990).
    
52. 
    Neujahr, H. I., Biotechnol. Bioeng., 22, 913-918, (1980).
    

43