Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych nr 588, 2017, 15 24 DOI 10.22630/ZPPNR.2017.588.2 UTYLIZACJA ODPADÓW POCHODZĄCYCH Z ZAKŁADÓW PRZEMYSŁU SPOŻYWCZEGO I PALIWOWEGO Z WYKORZYSTANIEM LIPOLITYCZNYCH DROŻDŻY YARROWIA LIPOLYTICA Ptrycj Mzurczk 1, Brtłomiej Zieniuk 1, Agt Fbiszewsk 1, Dorot Nowk 1, Młgorzt Wołoszynowsk 2, Ew Biłeck-Florjńczyk 1 1 Szkoł Główn Gospodrstw Wiejskiego w Wrszwie 2 Instytut Przemysłu Orgnicznego Streszczenie. Przemysł spożywczy i pliwowy wytwrzją znczne ilości trudnych w utylizcji hydrofobowych odpdów, stąd istnieje potrzeb poszukiwni nowych metod ich zgospodrowni. Celem bdń był ocen możliwości zstosowni wybrnych hydrofobowych odpdów przemysłu spożywczego i pliwowego jko głównego źródł węgl orz induktor syntezy enzymów lipolitycznych w hodowli szczepu drożdży Yrrowi lipolytic W29. Hodowle wstrząsne prowdzono przez 65 h w 28 C w zmodyfikownym podłożu YPG, w którym glukoz zostł zstąpion olejem po procesie wędzeni ryb, tłuszczem po procesie wędzeni wędlin wieprzowych, tłuszczem po pieczeniu kczej tuszki, zjełczłym msłem klrownym lub zużytym olejem silnikowym. Stwierdzono, że odpdy te mogą być wykorzystywne jko źródło węgl w hodowli drożdży Y. lipolytic. Produkcję enzymów lipolitycznych zobserwowno w podłożch zwierjących tłuszczowe substrty, ktywność enzymów korelowno ze skłdem kwsów tłuszczowych. Wykzno, że istnieje możliwość utylizcji zstosownych substrtów odpdowych w procesch mikrobiologicznych do syntezy enzymów o ktywności lipolitycznej. Słow kluczowe: Yrrowi lipolytic, lipz, tłuszcz odpdowy, olej silnikowy gt_fbiszewsk@sggw.pl Copyright by Wydwnictwo SGGW
16 P. Mzurczk, B. Zieniuk, A. Fbiszewsk i inni WSTĘP Wzrost populcji ludności orz zwiększenie związnych z tym potrzeb żywieniowych i energetycznych doprowdziły do intensywnego rozwoju przemysłu spożywczego orz pliwowego, le jednocześnie przyczyniły się do produkcji ogromnych ilości odpdów, które stnowią istotny problem z punktu widzeni ich zgospodrowni. Niektóre odpdy, głównie hydrofobowe (np. odpdy przemysłu tłuszczowego), mogą być trudne w utylizcji ze względu n ogrniczone możliwości technologiczne, ich utylizcj orz skłdownie generują duże koszty. Nieutylizowne odpdy mogą stnowić siedlisko szkodliwej mikroflory, któr po przedostniu się n pol uprwne może pojwić się wrz ze zbierną żywnością n stołch konsumentów lub przedostjąc się do innych ekosystemów, wpływć n zsiedljącą je funę i florę [Yno i in. 2008, Jythilkn i in. 2012]. Obecnie poszukuje się tnich, zrzem skutecznych metod utylizcji odpdów lub sposobów ich zgospodrowni. Odpdy możn utylizowć w oczyszczlnich ścieków, co niestety związne jest często z dużymi kosztmi. Odpdy bogte w związki zotowe mogą być wykorzystne jko nwóz, inne zwierjące węglowodny mogą być substrtem do produkcji bioetnolu [Yno i in. 2008, Jythilkn i in. 2012, Kw-Rygielsk i in. 2013]. Sposobem n zgospodrownie niektórych odpdów jest dodwnie ich do produktów spożywczych lub psz. W ten sposób wykorzystno m.in. serwtkę, któr jest bogtym w łtwo przyswjlne biłko produktem ubocznym uzyskiwnym przy produkcji biłych serów [Sieminowski i Szpendowski 2015]. Odpdy przemysłowe możn równie utylizowć z wykorzystniem mikroorgnizmów, pozyskując jednocześnie cenne metbolity, czyli poddwć je tzw. wloryzcji [Błżejk i in. 2014]. To osttnie podejście zostło wykorzystne przez utorów prcy w odniesieniu do odpdów przemysłu rybnego w syntezie enzymów lipolitycznych przez drożdże z gtunku Yrrowi lipolytic [Fbiszewsk i in. 2014]. Drożdże Y. lipolytic występują powszechnie w środowisku nturlnym. Są zdolne do symilcji różnego rodzju źródeł węgl. Oprócz cukrów do rozwoju wykorzystują glicerol, tłuszcze, wolne kwsy tłuszczowe orz węglowodory, dltego powszechnie spotyk się je w środowiskch znieczyszczonych odpdmi tłuszczowymi lub ropopochodnymi [Zinjrde 2014]. Gtunek ten cieszy się dużym zinteresowniem ze względu n dużą ktywność sekrecyjną, w tym produkcję enzymów hydrolitycznych, m.in. lipz, esterz czy protez [Brth 2013]. Drożdże z gtunku Y. lipolytic produkują zrówno lipzy wewnątrzkomórkowe, jk i zewnątrzkomórkowe kodowne przez geny nleżące do rodziny genów LIP. Njlepiej poznną lipzą jest biłko Lip2p kodowne przez gen LIP2, odpowiedzilne z główną zewnątrzkomórkową ktywność lipolityczną komórek Y. lipolytic [Fickers i in. 2005]. Dotychczsowe bdni prowdzone w Ktedrze Chemii SGGW wskzły n możliwość hodowli drożdży Y. lipolytic KKP 379 w celu utylizcji odpdów przemysłu rybnego [Fbiszewsk i in. 2014]. Celem niniejszej prcy jest pokznie perspektywy zstosowni wybrnych hydrofobowych odpdów spożywczych (pochodzeni mięsnego i rybnego) orz odpdów przemysłu pliwowego jko głównego źródł węgl orz induktor syntezy enzymów lipolitycznych w hodowli szczepu drożdży Y. lipolytic W29. Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Utylizcj odpdów pochodzących z zkłdów przemysłu spożywczego i pliwowego... 17 MATERIAŁ I METODY Bdni przeprowdzono z wykorzystniem szczepu lipolitycznych drożdży Y. lipolytic W29 (ATCC 20460 ), otrzymnego w lbortorium GPMA n Uniwersytecie Burgundzkim w Dijon, we Frncji. Podłożem wykorzystywnym do przeprowdzeni hodowli wstrząsnej było podłoże YP o skłdzie: ekstrkt drożdżowy 10 g dm 3 (BTL, Łódź, Polsk) orz pepton 20 g dm 3 (BTL, Łódź, Polsk) z dodtkiem 2% wybrnego odpdu przemysłowego. Odczyn podłoży ustlno n poziomie 5. Podłożem inokulcyjnym było płynne podłoże YPG, uzupełnione w stosunku do podłoż YP o dodtek 2% glukozy (Avntor, Gliwice, Polsk). Jko podłoże kontrolne zstosowno podłoże YP. W doświdczenich wykorzystno pięć rodzjów odpdów: zużyty olej silnikowy, olej powstły w wyniku wytopieni tłuszczu w procesie wędzeni rybich tusz (pochodzących z zkłdu przetwórstw rybnego Rekin sp.j. w Grjewie), msło klrowne zkupione w sprzedży detlicznej i poddne procesowi jełczeni, tłuszcz powstły w wyniku wytopieni tłuszczu w procesie wędzeni wędlin wieprzowych orz tłuszcz odpdowy po procesie pieczeni kczki. Dw osttnie odpdy zostły wygenerowne w gospodrstwie domowym. Wybór odpdów dokonno według wykorzystnych w bdnich tłuszczów jk njbrdziej zróżnicownych pod kątem pochodzeni i skłdu kwsów tłuszczowych. Hodowlę wstrząsną prowdzono w kolbch okrągłych-płskodennych o objętości 500 cm 3 w 100 cm 3 sterylnego podłoż. Podłoż hodowlne zszczepino 0,1 cm 3 24-godzinnej hodowli inokulcyjnej. Wszystkie hodowle prowdzono w temperturze 28 C n wytrząsrce posuwisto-zwrotnej Julbo SW22 przy 140 obr. min 1. Hodowlę włściwą przerywno po 65 h, kiedy komórki wychodziły z fzy wzrostu logrytmicznego i wchodziły w fzę wzrostu stcjonrnego, ktywność lipz zewnątrzkomórkowych był duż [Fbiszewsk 2013]. Nstępnie oddzielno komórki drożdży od płynu pohodowlnego w wirówce MPW-351R (8000 obr. min 1, 10 min, 4 C). Płyn pohodowlny zchowno w celu oznczeni ktywności lipolitycznej. Biomsę drożdży poddwno suszeniu w wgosuszrce Rdwg MAC 50/NH w celu oznczeni suchej biomsy drożdży metodą termogrwimetryczną. Liczbę komórek drożdży w 1 cm 3 podłoż oznczno metodą płytkową n podłożu YPG z dodtkiem 2% gru (BTL, Łódź, Polsk). Kolonie inkubowno przez 24 h w temperturze 28 C. Zewnątrzkomórkową ktywność lipolityczną enzymów syntetyzownych przez drożdże i wydzielnych do podłoż hodowlnego oznczno metodą spektrofotometrycznego pomiru postępu rekcji hydrolizy luryninu p-nitrofenylu [Krzyczkowsk i in. 2009, Kpturowsk i in. 2012]. Z jednostkę ktywności enzymtycznej lipz 1 U przyjęto tką ilość enzymu, któr jest w stnie uwolnić 1 μmol p-nitrofenolu w czsie 1 min w wrunkch oznczeni w temperturze 37 C. Skłd kwsów tłuszczowych oznczono metodą chromtogrfii gzowej z zstosowniem kolumny kpilrnej i detektor płomieniowo-jonizcyjnego. Tłuszcz poddwno derywtyzcji do postci estrów metylowych, przy użyciu 1 M metnolnu sodu orz 10-procentowego BF 3 w metnolu w przypdku próbek oleju rybiego lub 14-procentowego BF 3 w metnolu w przypdku pozostłych próbek. Do nliz oleju rybiego zstosowno prt firmy Agilent Technologies 68790 N GC, wyposżony w kolumnę kpilrną HP 5-MS o średnicy wewnętrznej 0,25 mm i grubości filmu fzy stcjonrnej 0,25 μm orz prt firmy Vrin CP3800, wyposżony w kolumnę kpilrną ZB-FFAP o długości 30 m, średnicy wewnętrznej 0,25 mm i grubości filmu fzy stcjonrnej 0,25 μm do nr 588, 2017
18 P. Mzurczk, B. Zieniuk, A. Fbiszewsk i inni nlizy pozostłych próbek. Jko gz nośny użyto helu. Przepływ gzu nośnego wyniósł 1,2 cm 3 min 1. Poszczególne kwsy tłuszczowe zidentyfikowno n podstwie czsów ich retencji, porównując je ze wzorcmi. Sttystyczne oprcownie wyników przeprowdzono z wykorzystniem oprogrmowni Sttistic 12.0 zestw plus (Sttsoft, Polsk). Wyniki plonu biomsy i zewnątrzkomórkowej ktywności lipolitycznej nlizowno z pomocą jednoczynnikowej nlizy wrincji orz przy zstosowniu testu Scheffego. Złożenie o normlności rozkłdu sprwdzono n podstwie wyniku testu Shpiro-Wilk, zś złożenie o jednorodności wrincji testem Brown-Forsyth. Przyjęty poziom istotności wynosił α = 0,05. Wszystkie eksperymenty wykonywno w co njmniej czterech powtórzenich w odniesieniu do oznczeń liczby komórek orz plonu biomsy, w trzech powtórzenich w odniesieniu do ktywności lipolitycznej. WYNIKI Przed przystąpieniem do hodowli przeprowdzono nlizę skłdu kwsów tłuszczowych zwrtych w tricyloglicerolch w lipidowych odpdowych źródłch węgl (tb.), w celu określeni wpływu poszczególnych kwsów tłuszczowych n zewnątrzkomórkową ktywność lipolityczną bdnego mikroorgnizmu. Anliz skłdów kwsów tłuszczowych (tb.) wykzł njwiększą zwrtość kwsu oleinowego w tłuszczu z kczki (41,9%), nieco mniejszą w tłuszczu wieprzowym (37,8%), njmniejszą w oleju rybim (17,3%). Jest to brdzo istotn informcj, poniewż niektórzy utorzy uwżją, że enzymy lipolityczne syntetyzowne przez drożdże Y. lipolytic wykzują specyficzność substrtową w stosunku do tego kwsu [Fickers i in. 2011]. Pondto w tłuszczu po wędzeniu rybich tusz wykzno obecność wieloniensyconych kwsów tłuszczowych zwierjących powyżej 20 tomów węgl w łńcuchu (jk EPA czy DHA), msło zwierło njwiększą ilość nsyconych kwsów tłuszczowych (68,2%) w stosunku do pozostłych tłuszczy. Włściwe doświdczenie obejmowło hodowle wstrząsne lipolitycznych drożdży Y. lipolytic W29 w podłożch zwierjących cztery lipidowe odpdy spożywcze i jeden odpd z przemysłu pliwowego. Dodtkowo złożono hodowle kontrolne w podłożu YP. Oszcowno liczbę komórek drożdży, oceniono plon biomsy orz ktywność zewnątrzkomórkowych enzymów lipolitycznych. Wyniki oznczeń zprezentowno n rysunku. Njwiększy średni plon biomsy (19,77 g s.s. dm 3 ) uzyskno w hodowli prowdzonej w podłożu zwierjącym tłuszcz po pieczeniu kczki (rys. B). Porównywlnie duży plon biomsy otrzymno w podłożu zwierjącym tłuszcz po procesie wędzeni wędlin orz zjełczłe msło klrowne (odpowiednio 17,89 i 16,95 g s.s. dm 3 ). Gorszy wynik uzyskno dl podłoż z odpdowym olejem rybim (12,28 g s.s. dm 3 ) orz njgorszy w podłożu kontrolnym YP, które nie zwierło dodtkowego źródł węgl. Uzyskne wyniki świdczą o zdolności bdnego szczepu drożdży do symilcji źródeł węgl o chrkterze lipidowym. Ozncz to również, że związki powstłe z rozpdu tłuszczów w bdnych odpdch zostły wykorzystne n potrzeby energetyczne orz budowę i wzrost komórek drożdży. W podłożu z olejem silnikowym pomir plonu biomsy nie był możliwy z uwgi n chrkterystyczny rozwój komórek w postci biofilmu. Oznczono ntomist liczbę Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Utylizcj odpdów pochodzących z zkłdów przemysłu spożywczego i pliwowego... 19 Tbel. Tble. Skłd kwsów tłuszczowych zwrtych w lipidowych odpdch stosownych w hodowli drożdży jko źródło węgl [% zwrtość wszystkich kwsów tłuszczowych] Ftty cid composition of lipid wste substrtes used in yest growth s crbon sources [% totl ftty cid content] Zwyczjow nzw kwsu tłuszczowego Customry nme of ftty cid Lurynowy Luric Mirystynowy Myristic Mirystooleinowy Myristooleic Plmitynowy Plmitic Plmitooleinowy Plmitoleic Sterynowy Steric Oleinowy Oleic Linolowy Linoleic Linolenowy Linolenic Archidowy Archidonic Eikozenowy Eicosenoic Eikozpentenowy Eicospentenoic Behenowy Behenic Erukowy Erucic Dokozheksenowy Docoshexenoic Lignocerynowy Lignoceric Pozostłe Other Symbol kwsu tłuszczowego Symbol of ftty cid Olej po procesie wędzeni ryb Oily wste from fish smoking process Tłuszcz po wędzeniu wędlin Oily wste from susges smoking process Zjełczłe msło klrowne Rncid ghee Tłuszcz po pieczeniu kczki Oily wste from duck rosting process C12:0 0,2 C14:0 8,1 4,2 16,2 10,4 C14:1 1,0 C16:0 12,1 27,6 35,6 20,7 C16:1 11,5 4,1 2,2 3,5 C18:0 3,2 9,6 16,2 5,4 C18:1 17,3 37,8 25,3 41,9 C18:2 1,4 11,5 1,1 13,6 C18:3 4,6 2,3 1,2 0,4 C20:0 0,4 0,2 0,1 C20:1 10,0 C20:5 (EPA) 8,0 C22:0 0,5 C22:1 11,2 C22:6 (DHA) 10,6 C24:0 0,7 0,3 2,0 2,0 4,0 nr 588, 2017
A log jtk cm 3 log CFU cm 3 8,8 8,6 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 1 2 3 4 5 B 25 20 g s.s. dm 3 g DM dm 3 15 10 b 5 c 0 1 2 3 4 YP C U cm 3 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 bc cd Rysunek. Wpływ odpdowego źródł węgl n liczbę komórek drożdży (A), plon biomsy komórek (B) orz zewnątrzkomórkową ktywność lipolityczną szczepu Y. lipolytic W29 po 65 h hodowli wstrząsnej (C). Zstosowny odpd w podłożu: 1 tłuszcz po pieczeniu kczki, 2 tłuszcz po wędzeniu wędlin, 3 zjełczłe msło klrowne, 4 olej po procesie wędzeni ryb, 5 zużyty olej silnikowy, YP podłoże kontrolne. Grupy jednorodne wyodrębnione n podstwie testu Scheffego oznczono różnymi litermi lfbetu Figure. The influence of crbon source on the number of yest cells (A), biomss yield (B), nd extrcellulr lipolytic ctivity of Y. lipolytic W29 fter 65 h of shking culture (C). Wstes used in medi: 1 oily wste from duck rosting process, 2 oily wste from susges smoking process, 3 rncid ghee, 4 oily wste from fish smoking process, 5 wste engine oil, YP control medium. Mens were seprted into sttisticlly different groups by Scheffe test nd mrked with different letters bc 1 2 3 4 5 YP d d
Utylizcj odpdów pochodzących z zkłdów przemysłu spożywczego i pliwowego... 21 komórek drożdży w 1 cm 3 podłoż, któr okzł się porównywln i sttystycznie nieistotn dl wszystkich przeprowdzonych hodowli w podłożch z dodtkiem surowców odpdowych (rys. A). Komórki drożdży w podłożch zwierjących tłuszczowe substrty produkowły enzymy lipolityczne i njwiększą zewnątrzkomórkową ktywność lipolityczną osiągnięto w podłożu zwierjącym olej po procesie wędzeni ryb (0,313 U cm 3 ) rysunek C. Sttystycznie istotnie młą ktywność oznczono w podłożu z tłuszczem po pieczeniu kczki (0,155 U cm 3 ) orz z msłem klrownym (0,118 U cm 3 ). Nie zobserwowno ktywności enzymtycznej w podłożu zwierjącym zużyty olej silnikowy (0,013 U cm 3 ) orz w podłożu kontrolnym YP (0,003 U cm 3 ). DYSKUSJA Znnych jest wiele sposobów zgospodrowni odpdów przemysłu mięsnego i rybnego. W zleżności od regionu, kultury i preferencji żywieniowych produkty uboczne powstjące przy rozbiorze mięs i rybich tusz czy włściwej produkcji mięsnej orz rybnej przeznczne są do dlszej obróbki lub utylizcji [Jythilkn i in. 2012]. Wykorzystnie odpdów jko skłdników podłoży hodowlnych jest metodą utylizcji odpdów obecnie prowdzoną wyłącznie w skli lbortoryjnej. Autorzy niniejszej prcy wykzli możliwość zstosowni odpdów przemysłu spożywczego i pliwowego w celu pozyskni biomsy komórek drożdży Y. lipolytic. Komórki tego gtunku mogą symilowć substrty hydrofobowe dzięki złożonemu metbolizmowi, zdolnościom dhezyjnym struktury ściny komórkowej orz możliwościom modyfikcji hydrofobowych włściwości powierzchni komórki [Fickers i in. 2005]. Pomimo że rozwój drożdży obserwowno w kżdym z bdnych podłoży, ktywność lipolityczną enzymów wykzno wyłącznie w podłożch z lipidowymi odpdmi przemysłu spożywczego. Do syntezy enzymów lipolitycznych przez drożdże Y. lipolytic niezbędny jest bowiem induktor w postci kwsów tłuszczowych i ich pochodnych. W bdnich innych utorów dowiedziono, że węglowodory, które podobnie jk tłuszcze są hydrofobowe, nie wpływją zncząco n syntezę enzymów lipolitycznych. Wrto ntomist przeprowdzić dlsze bdni nd zdolnością tworzeni biofilmu przez komórki drożdży hodowne w podłożu z dodtkiem oleju silnikowego, które mogłyby w przyszłości przyczynić się do oprcowni metody oczyszczni środowisk, w tym wód morskich, z znieczyszczeń przemysłu pliwowego i nftowego [Zinjrde 2014]. Dotychczs tworzenie biofilmu było wykorzystywne w celu zwiększeni wydjności syntezy romtów, np. γ-deklktonu [Brg i Belo 2013]. Drożdże z gtunku Y. lipolytic wzrstły w postci biofilmu n termoplstycznej mtrycy polimerowej wykonnej z polimetkrylnu metylu (PMMA) w czsie inkubcji wstrząsnej przez 48 h w temperturze 27 C [Brg i Belo 2013] i w czsie hodowli w biorektorze typu irlift [Escmill-Grcí i in. 2014] orz n szklnych kuleczkch i płytkch titrcyjnych [Zinjrde 2014]. Adhezj komórek do powierzchni biotycznych sprwi, że komórki obecne w biofilmie są chronione przez mtrycę, n której się znjdują, mją lepsze możliwości dptcyjne, zyskują odmienne włściwości fizjologiczne orz są mniej nrżone n czynniki stresowe środowisk [Escmill-Grcí i in. 2014, Zinjrde 2014]. nr 588, 2017
22 P. Mzurczk, B. Zieniuk, A. Fbiszewsk i inni Wyniki zprezentowne w niniejszej prcy to pierwsz tego typu prób zstosowni drożdży Y. lipolytic w biotechnologicznej metodzie syntezy lipz z jednoczesną utylizcją tłuszczy odpdowych pochodzeni zwierzęcego (msło klrowne, tłuszcze po wędzeniu czy pieczeniu). Z kolei wykorzystnie odpdów przemysłu rybnego w produkcji enzymów lipolitycznych opisli m.in. Rebh i Miled [2013] w rtykule przeglądowym. Autorzy przedstwili możliwości zstosowni różnych odpdów rybnych (głowy, skóry, ości) w mikrobiologicznej syntezie enzymów tkich jk protezy i lipzy przez szczepy bkterii Pseudomons eruginos MN7, Bcillus subtilis, B. cereus, Vibrio nguillrum i V. splendidus. Podobny kierunek w bdnich nd utylizcją odpdów pochodzących z zkłdów przemysłu rybnego, le z wykorzystniem drożdży, zostł przedstwiony we wcześniejszej prcy utorów rtykułu [Fbiszewsk i in. 2014]. Gonclves i inni [2009] przeprowdzili bdni nd zstosowniem odpdowej wody po procesie tłoczeni oliwy z oliwek w hodowli drożdży Cndid rugos PYCC 3238, C. rugos CBS 2275, C. cylindrce CBS 7869 orz Yrrowi lipolytic W29, Y. lipolytic CBS 2073 i Y. lipolytic IMUFRJ 50682, wykzując zróżnicowną ktywność lipolityczną bdnych mikroorgnizmów. Z kolei Sygün i inni [2014] przedstwili w swoich bdnich wpływ różnych olejów orz odpdów przemysłu olejowego n produkcję lipz przez drożdże Y. lipolytic YB 423-12. Bdno mkuchy (wytłoki) orzechowe, mkuchy słonecznikowe, wytłoki z oliwek orz oleje pochodzące odpowiednio ze żmijowc zwyczjnego, siemieni lninego, ogórecznik, rzepku, sezmu i pstrąg. Njwiększą ktywność obserwowno w podłożch z olejem orzechowym, co utorzy wyjśnili dużą zwrtością kwsu oleinowego w tym oleju [Sygün i in. 2014]. W bdnich włsnych nie potwierdzono ntomist związku między zwrtością tego kwsu ktywnością lipolityczną komórek. Wyniki ktywności lipz uzyskne w podłożu z odpdowym olejem rybim mogłyby sugerowć istotną rolę wieloniensyconych kwsów tłuszczowych w stymulcji syntezy enzymów lipolitycznych. Możn tkże stwierdzić, że drożdże Y. lipolytic wykzują większą ktywność lipolityczną w podłożch zwierjących tricyloglicerole skłdjące się z większej ilości niensyconych kwsów tłuszczowych. WNIOSKI N podstwie przeprowdzonych doświdczeń sformułowno nstępujące wnioski i spostrzeżeni: 1. Hydrofobowe odpdy przemysłu spożywczego i pliwowego mogą być wykorzystywne jko źródło węgl w hodowli drożdży Y. lipolytic W29 w celu ich zgospodrowni. We wszystkich bdnych podłożch hodowlnych zwierjących 2% odpdów tłuszczów spożywczych lub odpdowego oleju silnikowego obserwowno rozwój drożdży n poziomie 10 8 jtk cm 3, uzyskując plon biomsy drożdży od 19,77 g s.s. dm 3 dl podłoż z tłuszczem po pieczeniu kczki do 12,28 g s.s. dm 3 w odniesieniu do podłoż z odpdowym olejem rybim. 2. Odpdy przemysłu pliwowego typu węglowodory (jk zstosowny w bdnich olej silnikowy) nie stymulują ktywności lipolitycznej drożdży Y. lipolytic, le indukują chrkterystyczny rozwój z wytworzeniem biofilmu. Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych
Utylizcj odpdów pochodzących z zkłdów przemysłu spożywczego i pliwowego... 23 3. Lipidowe odpdy przemysłu spożywczego indukują syntezę zewnątrzkomórkowych enzymów lipolitycznych przez drożdże Y. lipolytic. Njwiększą ktywność lipz w prezentownych bdnich uzyskno w podłożu z 2-procentowym dodtkiem oleju odpdowego po procesie wędzeni ryb (0,313 U cm 3 ). Przeprowdzone bdni dotyczą skli lbortoryjnej. Autorzy prcy plnują zwiększyć sklę hodowli w dlszych prcch w celu oceny potencjłu plikcyjnego zprezentownego sposobu utylizcji odpdów przemysłowych typu tłuszcze. LITERATURA Brth G. (red.), 2013. Yrrowi lipolytic: biotechnologicl pplictions. Microbiology Monogrphs. Springer-Verlg, Berlin Heidelberg. Błżejk S., Gientk I., Bzduch-Wróbel A., Stsik-Różńsk L., Mszewsk M., 2014. Ocen zdolności biosyntezy tłuszczu przez drożdże Rhodotorul grcilis w podłożch zwierjących ziemniczną odpdową wodę sokową wzbogconą glicerolem. ZPPNR 576, 3 12. Brg A., Belo I., 2013. Immobiliztion of Yrrowi lipolytic for rom production from cstor oil. Appl. Biochem. Biotechnol. 169, 2202 2211. Escmill-Grcí E., O Riordn S., Gomes N., Aguedo M., Belo I., Teixeir J., Mrc Belin J., Wché Y., 2014. An ir-lift biofilm rector for the production of γ-declctones by Yrrowi lipolytic. Process Biochem. 49, 1377 1382. Fbiszewsk A., 2013. Bdni nd włściwościmi ktlitycznymi drożdży Yrrowi lipolytic w rekcjch biotrnsformcji. Rozprw doktorsk, SGGW, Wrszw [mnuskrypt]. Fbiszewsk A., Mzurczk P., Pielińsk A., Zieniuk B., Nowk D., Biłeck-Florjńczyk E., 2014. Prób zstosowni drożdży Yrrowi lipolytic KKP379 w zgospodrowniu odpdów przemysłu rybnego. PTPS 2, 28 33. Fickers P., Fudlej F., Nicud J.M., Destin J., Thonrt P., 2005. Selection of new over-producing derivtives for the improvement of extrcellulr lipse production by the non-conventionl yest Yrrowi lipolytic. J. Biotechnol. 115, 379 386. Gonclves C., Lopes M., Ferreir J.P., Belo I., 2009. Biologicl tretment of olive mill wstewter by non-conventionl yests. Bioresource Technology 100, 3759 3763. Jythilkn K., Sultn K., Rdhkrishn K., Bw A.S., 2012. Utiliztion of byproducts nd wste mterils from met, poultry nd fish processing industries: review. J. Food Sci. Technol. 49(3), 278 293. Kpturowsk A., Stolrzewicz I., Krzyczkowsk J., Biłeck-Florjńczyk E., 2012. Studies on lipolytic ctivity of sonicted enzymes from Yrrowi lipolytic. Ultrson Sonochem. 19, 86 191. Kw-Rygielsk J., Czubszek A., Pietrzk W., 2013. Some spects of bking industry wstes utiliztion in bioethnol production. ZPPNR 575, 71 77. Krzyczkowsk J., Stolrzewicz I., Biłeck-Florjńczyk E., 2009. Spektrofotometryczn metod pomiru ktywności lipz w rekcji hydrolizy luryninu p-nitrofenylu. W: Wielokierunkowość bdń w rolnictwie i leśnictwie 2, 665 671. Rebh F.B., Miled N., 2013. Fish processing wstes for microbil enzyme production: review. Biotech. 3, 255 265. Sygün A., Shin-Yesilcubuk N., Arn N., 2014. Effects of different oil sources nd residues on biomss nd metbolite production by Yrrowi lipolytic YB 423-12. J. Am. Oil Chem. Soc. 91, 1521 1530. nr 588, 2017
24 P. Mzurczk, B. Zieniuk, A. Fbiszewsk i inni Sieminowski K., Szpendowski J., 2015. Metody włączni biłek serwtkowych w technologii niedojrzewjących kwsowych serów twrogowych. ŻNTJ 5, 23 32. Yno Y., Oikw H., Stomi M., 2008. Reduction of lipids in fish mel prepred from fish wste by yest Yrrowi lipolytic. Int. J. Food Microbiol. 121, 302 307. Zinjrde S., Apte M., Mohite P., Kumr A.R., 2014. Yrrowi lipolytic nd pollutnts: Interctions nd pplictions. Biotechnol. Adv. 32(5), 920 933. UTILIZATION OF WASTE FROM FOOD AND FUEL INDUSTRIES BY LIPOLYTIC YEAST OF YARROWIA LIPOLYTICA Summry. Wste disposl nd by-product mngement in mny brnches of industry pose problems in the res of environmentl protection nd sustinbility. Hydrophobic wste substrtes of food nd fuel origin stnds for one of the continuously gining ground for wste mngement fields. The im of the study ws to evlute the possibility to use food origin wstes nd fuel industry wste s crbon sources in the culture medium for Y. lipolytic W29 with their simultneous vloriztion. Culture medi contined 2% of wste substrtes. In the study there were evluted yest biomss yield, number of yest cells in 1 cm 3 of medium nd extrcellulr lipse ctivity fter 65 h of yest growth on rotry shker t 28 C. Five wstes were estimted: oily wste from duck rosting process, oily wste from susges smoking process, rncid ghee, oily wste from fish smoking process nd wste engine oil. Additionlly ftty cid composition of lipid wste ws nlyzed using gs chromtogrphy. It ws shown the possibility of using these wstes in cultivtion of yest with their simultneous vloriztion by obtining vluble products, e.g. enzymes such s extrcellulr lipses s well s biomss intended for feed. Yest biomss yielded from 19.77 g DM dm 3 for oily wste from duck rosting process to 12.28 g DM dm 3 for oily wste from fish smoking process. It hs been found tht wste substrtes stimulte the synthesis of extrcellulr lipses with different efficiency. The highest ctivity ws obtined in medium contining smoked fish oil (0.313 U cm 3 ). Furthermore, in wste engine oil medium no lipse ctivity of Y. lipolytic yest ws observed, but cells did grow nd formed biofilm. The nlysis of ftty cid compositions showed the highest oleic cid content in oily wste from duck rosting process (41.9%), slightly lower wste from susges smoking process (37.8%) nd two-fold lower in fish oil (17.3%). This is very importnt informtion, becuse some uthors believe tht lipolytic enzymes synthesized by the yest Y. lipolytic show substrte specificity s compred to tht oil. Furthermore, the wste oil from fish smoking process ws chrcterized by the presence of polyunsturted ftty cids contining more thn 20 crbons in chin length (EPA nd DHA). There ws no correltion between lipolytic ctivity nd oleic cid content in wste ft used s the crbon source in medium, but it cn be concluded tht Y. lipolytic yest prefered unsturted rther thn sturted ftty cids in extrcellulr lipse production. Key words: Yrrowi lipolytic, lipse, wste ft, engine oil Zeszyty Problemowe Postępów Nuk Rolniczych