Surfaktin, ciklički lipopeptid izoliran iz različitih sojeva bakterije Bacillus subtilis, jedan je od najučinkovitijih biosurfaktanata, koji čak i u koncentraciji od 0,005 % smanjuje površinsku ...napetost vode sa 72 na 27 mN/m. Sastoji se od 7 aminokiselina vezanih karboksilnim i hidroksilnim skupinama na masnu kiselinu sa 14 ugljikovih atoma. Biološka je aktivnost surfaktina raznovrsna: razgrađuje eritrocite, sprečava zgrušavanje, razgrađuje bakterijske sferoplaste i protoplaste te inhibira 3',5-fosfodiesterazu. Veliki troškovi proizvodnje i mali prinosi ograničavaju njegovu komercijalnu uporabu, pa je ispitana mogućnost povećanja proizvodnje surfaktina uzgojem mutanata Bacillus subtilis u tekućoj i na čvrstoj podlozi. U ovom su revijalnom prikazu opisana najnovija dostignuća u biosintezi, fermentaciji, purifikaciji, analizi i biomedicinskoj primjeni surfaktina.
Fermentacija kave je spontani proces koji se odvija već na plantaži, a u kojeg su uključene različite skupine mikroorganizama, poput bakterija i plijesni. U ovom je radu ispitana raznolikost i ...dinamika odnosa bakterija unutar populacije uključenih u fermentaciju brazilske kave, i to postupkom sekvenciranja visoke propusnosti. Iz uzoraka fermentirane kave izolirana je DNA u različitim vremenskim razmacima, te je pomoću visokopropusne metode Illumina sekvenciran gen 16S rRNA sa segmentima oko V4 varijabilne regije. Pronađeno je više od 80 vrsta bakterija, od kojih su mnoge po prvi put otkrivene tijekom fermentacije kave, poput vrsta Fructobacillus, Pseudonocardia, Pedobacter, Sphingomonas i Hymenobacter. Prisutnost bakterija vrste Fructobacillus potvrđuje njihov utjecaj na razgradnju fruktoze tijekom fermentacije. Temporalnom je analizom otkrivena dominacija bakterija mliječno-kiselog vrenja, i to pretežno vrsta Leuconostoc i Lactococcus, u više od 97 % sekvencija pri završetku fermentacije. HPLC analiza pokazala je da je zbog metaboličke aktivnosti bakterija mliječno-kiselog vrenja nastala veća količina mliječne kiseline tijekom fermentacije. Rezultati potvrđuju da je broj bakterijskih vrsta uključenih u fermentaciju kave bitno veći od očekivanog. Nove skupine bakterijskih vrsta pronađene u ovom istraživanju mogu poslužiti kao funkcionalne starter kulture za preradu kave na plantaži.
U radu je ispitana proizvodnja γ-linolenske kiseline submerznom fermentacijom s pomoću gljivice Cunninghamella elegans CFR C07, te je proces optimiran odabirom najprikladnijeg izvora ugljika i ...optimalnog vremena inkubacije. Radi poboljšanja ekstrakcije lipida iz biomase nakon fermentacije ispitane su četiri različite metode: ekstrakcija pomoću otapala i pijeska tretiranog kiselinom, ekstrakcija pomoću otapala i staklenih kuglica, liofilizacija ili ekstrakcija u Soxhlet uređaju. Proizvodnja je γ-linolenske kiseline prvo optimirana u tikvici zapremnine 250 mL na tresilici, a zatim u fermentoru od 3 L. Postignut je prinos γ-linolenske kiseline od 882 mg/L na tresilici, te 733 mg/L u fermentoru. Rezultati istraživanja potvrđuju da je C. elegans CFR C07 odličan mikroorganizam za proizvodnju γ-linolenske kiseline u submerznim uvjetima.
Tijekom fermentacije mikroorganizmi izlučuju egzopolisaharide, polimere topljive u vodi. Gelan guma je biopolimer odnedavno uvršten u skupinu mikrobnih polisaharida koji se zbog svojih novih ...svojstava sve više primjenjuje u industriji hrane te farmaceutskoj i kemijskoj industriji. Proizvodi ga tvrtka C.P. Kelco u Japanu i SAD-u. Dodatnim istraživanjem i razvojem tehnologije biopolimera proširit će se njegova primjena. U ovom je radu dan kritički osvrt na podatke o sintezi gelan gume s pomoću Sphingomonas paucimobilis, a osobito na proizvodnju fermentacijom te izdvajanje i pročišćavanje proizvoda. Opisana su i reološka svojstva medija tijekom proizvodnje te problemi vezani uz prijenos tvari. Navedeni su podaci o biosintetskom putu, enzimima i prekurzorima koji sudjeluju u njezinoj proizvodnji te primjena metaboličkog inženjeringa radi poboljšanja prinosa. Također se raspravljalo o značajkama gelan gume s obzirom na strukturu, fizičko-kemijska svojstva, reologiju otopina te ponašanje pri formiranju gela. Autori su prikazali sadašnju i buduću primjenu gelan gume u industriji hrane, farmaceutskoj industriji i ostalim industrijama.
Cordyceps militaris, ljekovita i jestiva gljiva, korištena je za fermentaciju na čvrstoj podlozi od heljde i prirodne riže. Svrha je istraživanja bila ispitati utjecaj ultraljubičastih B (UVB) zraka ...na udjele vitamina D2 i biološki aktivnih tvari te antioksidacijska svojstva heljde i prirodne riže tijekom fermentacije na čvrstoj podlozi s pomoću C. militaris. Ozračeni uzorci fermentirane heljde i prirodne riže imali su znatno veći udjel vitamina D2, i to od 0-0.3 do 1.18-16.79 μg/g, dok je u svježoj prirodnoj riži udjel vitamina D2 nakon fermentacije bio 16.79 μg/g. Udjeli adenozina, kordicepina i polisaharida u ozračenim sušenim uzorcima fermentiranim s pomoću C. militaris bili su od 0.08 do 11.5 mg/g, odnosno veći nego u svježim uzorcima fermentiranim s pomoću C. militaris (0.07–8.40 mg/g). Uzorci fermentirani s pomoću C. militaris imali su manje vrijednosti EC50 i veći udjel antioksidansa od nefermentiranih uzoraka. Nakon fermentacije na čvrstoj podlozi i zračenja UVB svjetlom, smanjili su se udjeli biološki aktivnih i antioksidacijskih sastojaka te antioksidacijska svojstva uzorka. No, usprkos tome, količina navedenih komponenata bila je dostatna.
Istražen je utjecaj fermentacije s pomoću Lactobacillus plantarum na funkcionalna i fizikalno-kemijska svojstva brašna graška obogaćenog proteinima. Tijekom fermentacije povećavao se stupanj ...hidrolize do maksimuma od 13,5 % nakon 11 h. Prije mjerenja površinske hidrofobnosti i naboja te ispitivanja funkcionalnih svojstava podešena je pH-vrijednost fermentiranog brašna na pH=4 ili 7. Pri pH=4 površinski naboj, mjeren pomoću zeta potencijala, povećao se s +14 na +27 mV nakon 1 h fermentacije, a zatim smanjio na +10 mV nakon 11 h, dok se pri pH=7 naboj postepeno povećavao s -37 na -27 mV tijekom fermentacije. Površinska hidrofobnost znatno se smanjila tijekom fermentacije pri pH=4, dok se pri pH=7 neznatno smanjila. Kapacitet pijenjenja bio je najveći u emulziji brašna fermentiranog tijekom 5 h pri pH=4, dok je stabilnost pjene bila niska pri obje pH-vrijednosti u svim uzorcima. Emulgirajuća svojstva naglo su se smanjila nakon 5 h fermentacije pri pH=4, a stabilnost emulzija poboljšala se nakon 5 h fermentacije pri pH=7, u usporedbi s kontrolom. Sposobnost vezivanja ulja povećala se s 1,8 g/g pri 0 h na 3,5 g/g nakon 11 h fermentacije, a vode smanjila nakon 5 h, te zatim povećala nakon 9 h fermentacije. Rezultati pokazuju da se fermentacijom brašna graška obogaćenog proteinima mogu mijenjati njegova svojstva te na taj način proizvesti novi funkcionalni sastojci.
Dijabetes je kronična metabolička bolest koju karakteriziraju povećana razina šećera u krvi te niz mogućih komplikacija vezanih s tim, što znatno umanjuje kakvoću života pacijenta. U ovom smo ...istraživanju proizveli funkcionalnu hranu za dijabetičare od heljde fermentirane s pomoću sojeva Lactobacillus plantarum TK9 i L. paracasei TK1501. Rezultati ortogonalnog eksperimentalnog plana pokazuju da su tri glavna faktora koja su najviše utjecala na rast L. plantarum TK9 i L. paracasei TK1501 na čvrstoj podlozi bili: omjer supstrata i vode>veličina inokuluma>vrijeme fermentacije. Pri optimalnim uvjetima fermentacije heljde, a to su: omjer supstrata i vode 1:1,5, vrijeme fermentacije od 24 h i inokulum od 10^7 CFU/g, dobiveno je (2,3±0,7)·10^9 probiotika s pomoću soja L. plantarum TK9 i (3,3±0,4)·10^9 CFU/g probiotika s pomoću soja L. paracasei TK1501. Ispitani su hranjiva vrijednost te antioksidativni i antidijabetički učinci etanolskog ekstrakta fermentirane heljde. Najjača inhibicija α-glukozidaze s IC50=0,51 mg/mL postignuta je s heljdom fermentiranom s pomoću L. plantarum TK9, dok je heljda fermentirana s pomoću L. paracasei TK1501 najviše inhibirala dipeptidil peptidazu IV (DPP-IV), s IC50=2,47 mg/mL. Stoga je zaključeno da se pomoću oba soja može proizvesti hrana za dijabetičare koja smanjuje razinu šećera u krvi.
Određen je učinak 24-satne fermentacije sjemenki lupine pomoću različitih sojeva kvasca na njihov kemijski sastav. Nakon fermentacije se bitno povećao maseni udjel proteina, njihova probavljivost in ...vitro i biološka aktivnost. Aminokiselinski profil fermentiranih proizvoda bio je sličan onom sirovih sjemenki lupine. Pronađen je bitno manji maseni udjel oligosaharida i fitata, ali ne i alkaloida. Povećali su se udjeli mliječne i propionske kiseline, što je bitno smanjilo pH-vrijednost fermentiranih proizvoda. Najbolji kemijski sastav imale su sjemenke plave lupine fermentirane pomoću pekarskog kvasca (Saccharomyces cerevisiae) i soja Fermivin 701.
Razni mikroorganizmi proizvode egzopolisaharide koji imaju višestruku primjenu u proizvodnji hrane, farmaceutskoj industriji i drugim industrijama, kao emulgatori, stabilizatori, učvršćivači, te ...sredstva za geliranje, podmazivanje i zgušnjavanje. Jedan takav polisaharid je skleroglukan proizveden fermentacijom s pomoću filamentoznih gljiva iz roda Sclerotium. U ovom se revijalnom prikazu raspravlja o svojstvima skleroglukana, njegovoj proizvodnji fermentacijom te izdvajanju i primjeni.
Neke bakterije proizvode egzopolisaharid celulozu, jedinstvenoga sastava i mehaničkih svojstava, koja ima kudikamo veću čistoću od biljne celuloze. U ovom je radu prikazan kritički osvrt na dostupne ...informacije o bakterijskoj celulozi, s osobitim naglaskom na njezinu proizvodnju fermentacijom i primjenu. Navedene su informacije o putu biosinteze, te enzimima i prekurzorima koji sudjeluju u proizvodnji bakterijske celuloze, a također se raspravlja o njezinoj strukturi i fizikalno-kemijskim svojstvima. Prikazana su i dostignuća u primjeni bakterijske celuloze u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji te u drugim industrijama.
PDF