MATERIALS AND METHODS
Yeast strains, culture media and cell preparation S. cerevisiae M30 and
K. marxianus DMKU 3-1042 were used for ethanol fermentation. The stock cultures
were stored in potato dextrose agar (PDA) slants at 4C. Starter cultures were
prepared by transferring a loop of the stock culture to 100 mL of the sterilized
pre-culture medium containing 100 g/L reducing sugar from palm sugar, 0.5 g/L
(NH4)2SO4, 0.1 g/L KH2PO4 and 0.035 g/L MgSO4$7H2O. The initial pH of the medium
was adjusted to 5.0. Cell cultivation was conducted in an Innova 4330 refrigerated
incubator shaker (New Brunswick Scientific, Edison, NJ, USA) at 150 rpm with
2.54 cm diameter circular orbit and 33C for 20 h. The late exponential-phase cells
were harvested by decantation to obtain the stock cell suspension with the average
cell dry weight concentration of 8.3 g/L.
Cell immobilization on alginate-loofa matrix (ALM) To prepare the
ALM-immobilized cells, 5 mL of cell suspension from monocultures or coculture (at
a 1:1 volume ratio of S. cerevisiae M30: K. marxianus DMKU 3-10425) was added to
50 mL of 30 g/L sodium alginate solution to form an alginate-cell mixture. Then, 2.5 g
of sterilized cubic sponges of loofa (19 mm 19 mm 2 mm) was dipped into the
alginate-cell mixture. The gel carriers were transferred to 15 g/L CaCl2 solution and
left to harden in this solution with mild stirring for 15 min. The carriers were then
rinsed 3 times with 9 g/L NaCl solution (11).
Cell immobilization on thin-shell silk cocoons (TSC) TSCs of mulberry
silkworms from a local silk factory (Yala, Thailand) were also used as the other
immobilized support. The sterilized TSCs of 2.5 g was added to 250 mL of preinoculum
medium with 5 mL of cell suspension from monocultures or coculture (in
a 1:1 ratio of S. cerevisiae M30: K. marxianus DMKU 3-10425) and incubated at 33C
in 500-mL shaking flasks with the rotation speed of 150 rpm for 24 h to induce
natural cell adhesion (12).
Fermentations The batch fermentation was performed in duplicate using
blackstrap molasses and cane juice as the main substrate for ethanol fermentation.
The experiment was initiated by transferring 12.5 mL (5.0% v/v) stock cell suspension
or immobilized cells on 2.5 g solid support (ALM or TSC) into 250 mL of media
containing 220 g/L of initial reducing sugar and 0.5 g/L (NH4)2SO4 in a 500-mL
Erlenmeyer flask. Fermentation flasks were then shaken in the incubator at 150 rpm,
33C for 72 h. The experiments were monitored by removing 3-mL samples every
8 h for sugar and ethanol analyses.
Analytical methods Ethanol concentration was determined using a gas
chromatograph (model GC-7AG; Shimadzu Co., Kyoto, Japan) equipped with a flame
ionization detector. To measure the total reducing sugar (RS) concentration, the
sample solution was hydrolyzed with 33% (w/v) HCl at 100C for 10 min, and
neutralized with a NaOH solution. The RS content was then determined using the 3,
5-dinitrosalicylic acid (DNS) method. Cell dry weight concentrations were measured
at the initiation and at the termination of fermentation. For determining dry weights
of suspended cells, a 3-mL sample of fermentation broth was centrifuged at
3000 rpm for 10 min. The cell pellet was resuspended in 0.1 N HCl, washed twice
with distilled water, dried at 90C for 48 h and then weighed. Immobilized cell
concentrations in loofa-reinforced alginate matrix (ALM) and thin-shell silk cocoon
(TSC) were determined according to previously described methods (11,12). The
immobilization yield (YI) was determined from the ratio of immobilized cell
concentration (XI) to the total cell concentration (XT), and XF was the free cell
concentration. The ethanol yield (YP/S) was determined from the ratio of ethanol
accumulation to sugar consumption.
A series of SEM images was taken to provide a visual characterization of the cell
cultures. The samples were snap-frozen in liquid nitrogen, vacuum-dried, sputtered
with gold and then photographed. Images were collected on a JSM-5410LV scanning
electron microscope (JOEL, Tokyo, Japan).
วัสดุและวิธีการ
ยีสต์สื่อวัฒนธรรมและการเตรียมเซลล์ S. cerevisiae M30 และ
เค marxianus DMKU 3-1042 ถูกนำมาใช้ในการหมักเอทานอล วัฒนธรรมหุ้น
ถูกเก็บไว้ใน potato dextrose agar (PDA) slants ที่ 4 องศาเซลเซียส เชื้อจุลินทรีย์เริ่มต้นที่ถูก
จัดทำขึ้นโดยการโอนห่วงของวัฒนธรรมหุ้นถึง 100 มิลลิลิตรของการฆ่าเชื้อ
กลางก่อนวัฒนธรรมที่มี 100 กรัม / ลิตรลดน้ำตาลจากน้ำตาลปี๊บ, 0.5 กรัม / ลิตร
(NH4) 2SO4 0.1 กรัม / ลิตร KH2PO4 และ 0.035 กรัม / L MgSO4 $ 7H2O ค่า pH เริ่มต้นของกลาง
ปรับ 5.0 การเพาะเลี้ยงเซลล์ได้รับการดำเนินการใน Innova 4330 ตู้เย็น
ศูนย์บ่มเพาะปั่น (New Brunswick วิทยาศาสตร์เอดิสัน, นิวเจอร์ซีย์, สหรัฐอเมริกา) ที่ 150 รอบต่อนาทีกับ
2.54 ซม. เส้นผ่าศูนย์กลางวงโคจรเป็นวงกลมและ 33 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 20 ชั่วโมง ปลายเซลล์ชี้แจงเฟส
ถูกเก็บเกี่ยวโดย decantation ที่จะได้รับการระงับหุ้นมือถือที่มีค่าเฉลี่ยของ
เซลล์ความเข้มข้นของน้ำหนักแห้ง 8.3 กรัม / ลิตร.
ตรึงเซลล์อัลจิเนต-loofa เมทริกซ์ (ALM) เพื่อเตรียม
เซลล์ ALM-ตรึง 5 มิลลิลิตร เซลล์แขวนลอยจากเชิงเดี่ยวหรือ coculture (ใน
อัตราส่วน 1: 1 ปริมาณของ S. cerevisiae M30: K. marxianus DMKU 3-10425) ถูกบันทึกอยู่ใน
50 มล 30 กรัม / ลิตรสารละลายโซเดียมอัลจิเนตแบบผสมอัลจิเนตเซลล์ จากนั้น 2.5 กรัม
ของการฆ่าเชื้อลูกบาศก์ฟองน้ำ loofa (19 มม? 19 มม 2 มิลลิเมตร) ถูกจุ่มลงไปใน
ส่วนผสมอัลจิเนตเซลล์ สายการบินเจลถูกย้ายไป 15 กรัม / วิธีการแก้ปัญหา L CaCl2 และ
ที่เหลือจะแข็งในการแก้ปัญหานี้กับกวนอ่อนนาน 15 นาที ผู้ให้บริการที่ถูกแล้ว
ล้าง 3 ครั้งกับ 9 กรัม / วิธีการแก้ปัญหา L โซเดียมคลอไรด์ (11).
การตรึงเซลล์บางเปลือกรังไหม (TSC) TSCs หม่อน
ไหมจากโรงงานผ้าไหมท้องถิ่น (ยะลาประเทศไทย) ยังถูกนำมาใช้ในขณะที่อีก
ตรึง สนับสนุน. TSCs ฆ่าเชื้อ 2.5 กรัมถูกบันทึกอยู่ใน 250 มล preinoculum
ขนาดกลางที่มีขนาด 5 ml ของเซลล์แขวนลอยจากเชิงเดี่ยวหรือ coculture (ใน
อัตราส่วน 1: 1 เอส cerevisiae M30: K. marxianus DMKU 3-10425) และบ่มที่ 33? C
500 มิลลิลิตรเขย่าขวดที่มีความเร็วในการหมุน 150 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อก่อให้เกิด
การยึดเกาะของเซลล์ตามธรรมชาติ (12).
การหมักแหนมหมักที่ได้รับการดำเนินการในที่ซ้ำกันโดยใช้
กากน้ำตาลและน้ำผลไม้อ้อยเป็นสารตั้งต้นหลักสำหรับการหมักเอทานอล.
การทดลอง ได้ริเริ่มขึ้นโดยการโอน 12.5 มิลลิลิตร (5.0% v / v) การระงับหุ้นเซลล์
หรือเซลล์ตรึงอยู่กับการสนับสนุนที่แข็งแกร่ง 2.5 กรัม (ALM หรือ TSC) ลง 250 มิลลิลิตรของสื่อ
ที่มี 220 กรัม / ลิตรน้ำตาลลดครั้งแรกและ 0.5 กรัม / ลิตร (NH4 ) 2SO4 ใน 500 มิลลิลิตร
ขวด Erlenmeyer ขวดหมักถูกเขย่าแล้วในตู้อบที่ 150 รอบต่อนาที
33 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 72 ชั่วโมง การทดลองถูกตรวจสอบโดยการเอาตัวอย่าง 3 มิลลิลิตรทุก
8 ชั่วโมงสำหรับน้ำตาลและเอทานอลวิเคราะห์.
วิธีการวิเคราะห์ความเข้มข้นของเอทานอลได้รับการพิจารณาโดยใช้ก๊าซ
chromatograph (รุ่น GC-7AG; Shimadzu Co. , เกียวโตญี่ปุ่น) พร้อมกับเปลวไฟ
เครื่องตรวจจับไอออนไนซ์ การวัดน้ำตาลลดทั้งหมด (RS) ความเข้มข้นของ
สารละลายตัวอย่างถูกไฮโดรไลซ์ที่มี 33% (w / v) HCl ที่ 100 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 10 นาทีและ
เป็นกลางด้วยสารละลาย NaOH เนื้อหาที่อาร์เอสก็ตัดสินใจแล้วใช้ 3,
5 dinitrosalicylic กรด (DNS) วิธีการ เซลล์ความเข้มข้นของน้ำหนักแห้งวัด
ที่การเริ่มต้นและการสิ้นสุดของการหมัก สำหรับการกำหนดน้ำหนักแห้ง
ของเซลล์ระงับตัวอย่าง 3 มิลลิลิตรน้ำหมักถูกหมุนเหวี่ยงที่
3000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 10 นาที เม็ดเซลล์ถูก resuspended ใน 0.1 N HCl ล้างสองครั้ง
ด้วยน้ำกลั่นแห้งที่ 90 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 ชั่วโมงแล้วชั่งน้ำหนัก เซลล์ตรึง
ความเข้มข้นใน loofa เสริมอัลจิเนตแมทริกซ์ (ALM) และบางเปลือกรังไหม
(TSC) ได้รับการพิจารณาตามวิธีการอธิบายไว้ก่อนหน้า (11,12)
ตรึงอัตราผลตอบแทน (ยี่) ถูกกำหนดจากอัตราส่วนของเซลล์ตรึง
เข้มข้น (จิน) เพื่อความเข้มข้นของเซลล์รวม (XT) และ XF เป็นมือถือฟรี
เข้มข้น ผลผลิตเอทานอล (YP / S) ถูกกำหนดจากอัตราส่วนของเอทานอล
การสะสมเพื่อการบริโภคน้ำตาล.
ชุดของภาพ SEM ถูกนำตัวไปให้เป็นลักษณะภาพของเซลล์
วัฒนธรรม กลุ่มตัวอย่างเป็นสแน็ปอินแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว, เครื่องดูดฝุ่นแห้งพ่น
ด้วยทองคำและถ่ายภาพแล้ว ภาพที่ถูกเก็บรวบรวมใน JSM-5410LV สแกน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (โจเอลกรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น)
การแปล กรุณารอสักครู่..

วัสดุและวิธีการสายพันธุ์ยีสต์วัฒนธรรมสื่อและการเตรียมเซลล์ของ S . cerevisiae M30 และK . marxianus DMKU 3-1042 ถูกใช้สำหรับการหมักเอทานอล สินค้าวัฒนธรรมที่ถูกเก็บไว้ในอาหารเลี้ยงเชื้อ potato dextrose agar ( PDA ) slants ที่ 4C . วัฒนธรรม คือ เริ่มต้นเตรียมไว้ โดยการถ่ายโอนของห่วงหุ้น 100 มิลลิลิตร โดยวัฒนธรรมก่อนสื่อวัฒนธรรม ( 100 กรัม / ลิตร ลดน้ำตาลจากตาลโตนด , 0.5 กรัมต่อลิตร( NH4 ) 2so4 0.1 กรัม / ลิตรและ kh2po4 0.035 กรัม / ลิตร MgSO4 ใ $ 7h2o พีเอชเริ่มต้นของอาหาร .คือปรับ 5.0 . การเพาะเลี้ยงเซลล์ดำเนินการใน Innova 4330 แช่เย็นตู้ Shaker ( บรุนซ์ใหม่ทางวิทยาศาสตร์ , เอดิสัน , NJ , USA ) 150 รอบต่อนาที กับ2.54 ซม. เส้นผ่าศูนย์กลางวงกลมโคจรและ 33c 20 ชั่วโมง ระยะสายแบบเซลล์ถูกเก็บเกี่ยวโดย decantation เพื่อให้ได้หุ้นมีเซลล์แขวนลอยเซลล์แห้ง น้ำหนัก 8.3 กรัม / ลิตร ความเข้มข้นของเซลล์ตรึงรูปในเนต loofa เมทริกซ์ ( ALM ) เพื่อเตรียมระบบตรึงเซลล์ เซลล์แขวนลอยจาก 5 มิลลิลิตร ทรีตเมนต์ หรือคู่ชนิดชอบร้อน ( ที่1 : 1 อัตราส่วนปริมาตรของ S . cerevisiae M30 : K . marxianus DMKU 3-10425 ) คือ เพิ่ม50 ml 30 g / L โซเดียมอัลจิเนต โซลูชั่นเพื่อสร้างเซลล์ส่วนผสม แล้ว 2.5 กรัมการฆ่าเชื้อของลูกบาศก์ฟองน้ำ loofa ( 19 มม. 19 มิล 2 มิล ) คือจุ่มลงไปในการผสมเซลล์อัล . เจลผู้ให้บริการมีการโอน 15 กรัม / ลิตรและผลิตโซลูชั่นทิ้งให้แข็งตัวในโซลูชันนี้ไม่รุนแรง กวนนาน 15 นาที ผู้ที่เป็นแล้วล้าง 3 ครั้ง 9 กรัม / ลิตร สารละลาย NaCl ( 11 )เซลล์ตรึงรูปบนเปลือกบาง ๆ ( TSC ) tscs ไหมรังไหมหม่อนหนอนไหมจากโรงงานผ้าไหมท้องถิ่น ( ยะลา ) ถูกใช้เป็นอื่น ๆที่ใช้สนับสนุน โดย tscs 2.5 G เพิ่มของ preinoculum 250 ml .ขนาดกลาง 5 ml ของเซลล์แขวนลอยจากทรีตเมนต์หรือคู่ชนิดชอบร้อน ( ในอัตราส่วนเป็น 1 : 1 ของ S . cerevisiae M30 : K . marxianus DMKU 3-10425 ) บ่มที่ 33c500 มิลลิลิตร เขย่าขวดที่มีความเร็วรอบ 150 rpm เป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อจูงการยึดเกาะเซลล์ธรรมชาติ ( 12 )fermentations ชุดการหมักในการปฏิบัติซ้ำโดยใช้และกากน้ำตาล blackstrap อ้อยเป็นสารอาหารหลักสำหรับการหมักเอทานอลการทดลองเริ่มต้นโดยการโอน 12.5 มิลลิลิตร ( 5.0 % v / v ) ระงับหุ้นมือถือหรือเซลล์ตรึงบน 2.5 กรัมของแข็ง ( ALM สนับสนุนหรือ TSC ) เป็นสื่อ 250 ml .บรรจุ 220 กรัมต่อลิตร ลดน้ำตาลและ 0.5 กรัมต่อลิตร เริ่มต้น ( NH4 ) 2so4 ใน 500 มล.เออร์เลนเมเยอร์ขวด ขวดหมัก แล้วเขย่าในตู้อบที่อุณหภูมิ 150 รอบต่อนาที ,33c 72 ชั่วโมง การทดลองตรวจสอบ โดยเอาตัวอย่าง 3-ml ทุก8 ชั่วโมงสำหรับการวิเคราะห์น้ำตาลและเอทานอลวิธีการวิเคราะห์ความเข้มข้นของเอทานอลถูกกำหนดโดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟ ( แบบ gc-7ag ; Shimadzu Co . , เกียวโต , ญี่ปุ่น ) พร้อมกับเปลวไฟเครื่องตรวจจับไอออนไนซ์ . วัดรวมลดน้ำตาล ( RS ) ความเข้มข้นตัวอย่างสารละลายไฮโดรไลซ์ กับ 33 % ( w / v ) HCl ที่ 100B เป็นเวลา 10 นาที และทำให้เป็นกลางด้วยสารละลาย NaOH อาร์เอส เนื้อหาก็ตัดสินใจใช้ 35-dinitrosalicylic acid ( DNS ) วิธี ความเข้มข้นวัดน้ำหนักเซลล์แห้งที่เริ่มต้นและสิ้นสุดของการหมัก สำหรับการกำหนดน้ำหนักแห้งปริมาณเซลล์ , 3-ml ตัวอย่างน้ำหมักของระดับที่คือ3 , 000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 10 นาที คือ เซลล์เม็ด resuspended ใน 0.1 N HCl , ล้าง 2 ครั้งด้วยน้ำกลั่น แห้ง ที่ 90c 48 ชั่วโมง แล้วชั่งน้ำหนัก เซลล์ตรึงความเข้มข้นใน loofa เสริมแอลเมทริกซ์ ( ALM ) รังไหม และเปลือกบาง ๆ( TSC ) คำนวณตามวิธีที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ( 11,12 ) ที่ผลการตรึง ( อี ) ถูกกำหนดจากอัตราส่วนของเซลล์ตรึงสมาธิ ( Xi ) ความเข้มข้นเซลล์ทั้งหมด ( XT ) และ XF เป็นเซลล์ฟรีสมาธิ ผลผลิตเอทานอล ( YP / s ) ถูกกำหนดจากอัตราส่วนของเอทานอลการสะสมปริมาณน้ำตาลชุดนี้ภาพถ่ายเพื่อให้เห็นลักษณะของเซลล์วัฒนธรรม จำนวน Snap แช่แข็งในไนโตรเจนเหลว , เครื่องดูดฝุ่นแห้ง , sputteredด้วยทองและถ่ายภาพ ภาพที่ถูกเก็บใน jsm-5410lv สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ( โจเอล , โตเกียว , ญี่ปุ่น )
การแปล กรุณารอสักครู่..
