3. Results and discussion
Previous studies have shown that the use of TC as yeastimmobilization carrier significantly increases the rate of alcoholicfermentation [11]. In this type of immobilization, the cells areadhered on the carrier by physical adsorption due to electrostaticand other weak forces, as well as by entrapment of the cells intocavities on the carrier surface. The cells may grow and escape, andtherefore may be in equilibrium with free cells in suspension [8,9].Apart from the ease of the immobilization technique, which can beachieved by simple contact of a cell suspension with the carrier fora time period, TC has a number of other advantages such as foodgrade purity, availability all-year-round, suitability for extremelylow temperature fermentations and production of bio-processedproducts with improved quality [9,11]. Given that alterations in cellgrowth, physiology and metabolic activity may be induced by cellimmobilization (e.g. effects on the energetic metabolism activationand targeted protein expression to support it, increased substrateuptake and product yield, increased tolerance against inhibitorycompounds, increased hydrolytic enzyme activities, etc.) [8], it ispossible that the promotional activities of TC on maltose fermen-tation are connected to the activity of enzymes and transportersinvolved in the process. Therefore, in order to develop a technol-ogy for maltose fermentation at extremely low temperatures usingimmobilized yeast, the strategy adopted was to study the effect ofTC on the fermentation of maltose and glucose synthetic media andto compare the results with those using free yeast cells.3.1. Maltase activity at extremely low temperatures (5 and 10◦C)In order to study the effect of TC on maltose fermentation at5◦C, maltose and glucose media of various concentrations werefermented using the TC/S. cerevisiae AXAZ-1 biocatalyst at this tem-perature. Fermentations were also carried out using free yeast cellsin suspension. Fig. 1 shows that the free yeast cells (FC) were notable to ferment maltose (100 g/l) at 5◦C in contrast to glucose,which was completely fermented. On the other hand, in Fig. 2 it isshown that the use of immobilized cells sharply accelerated the rateof maltose fermentation compared to FC. Therefore, immobilizationon TC seems to increase the yeast efficiency for maltose trans-port, hydrolysis and fermentation. All maltose media (80, 100 and140 g/l) were completely fermented, in times ascending at highermaltose concentrations, but clearly indicating a positive effect ofyeast immobilization on maltase activity. Kinetic parameters (fer-mentation time, residual sugar and ethanol concentration) of thefermentations of the different maltose and glucose media usingimmobilized cells at 5◦C are presented in Table 1. The sugar conver-sion percentages of maltose and glucose were similar (above 93%)but higher yields of ethanol were obtained in the case of maltosefermentations.Maltose and glucose fermentations were also performed at 10◦Cusing free and immobilized cells. In this case, fermentation with FCwas complete, while the immobilized cells fermented both sub-strates in shorter fermentation times compared to 5◦C (Fig. 3).Observing Figs. 2 and 3, it can be concluded that the overall effectof cell immobilization on the fermentation kinetics at 10◦C wassmaller compared to that at 5◦C, and it was more obvious as theconcentration of initial sugar increased. Fig. 4 illustrates the kinet-ics of glucose fermentation by FC and immobilized cells at 10◦C,showing faster fermentation rates during the first hours of the pro-cess, while the final outcome (times for completion of fermentation,residual sugar and ethanol yields) was similar compared to malt-ose fermentation. These results show that immobilization on TCincreases the glycolytic activity of the yeast and the rate of thealcoholic fermentation as previously discussed [15]. Comparing theresults of maltose fermentation at 5◦C and 10◦C with FC and immo-bilized cells, it can be concluded that the lower the fermentationtemperature, the higher the effect of yeast immobilization.3.2. Suggested promotional mechanismA suggested mechanism for the promotional effect of TC onmaltose fermentation is illustrated in Fig. 5. Maltase is an intra-cellular enzyme, therefore, maltose hydrolysis and fermentation isaffected by factors related with maltose uptake rate. It is suggestedthat the maltose uptake by immobilized cells is facilitated by anincreased concentration of maltose near the surface of TC due tohydrogen bonding. In this way, maltose molecules are more eas-ily taken up and utilized by immobilized cells. New molecules ofmaltose are then bonded on the available spaces on the TC surfaceleading to continuous maltose pumping from the solution towards
3. ผลการทดลองและการอภิปราย
การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าการใช้งานของ TC เป็นผู้ให้บริการ yeastimmobilization อย่างมีนัยสำคัญเพิ่มอัตราการ alcoholicfermentation ม [11] ในรูปแบบของการตรึงนี้เซลล์ areadhered กับผู้ให้บริการโดยการดูดซับทางกายภาพเนื่องจาก electrostaticand กองกำลังอ่อนแออื่น ๆ เช่นเดียวกับกับดักของ intocavities เซลล์บนพื้นผิวของผู้ให้บริการ เซลล์อาจเติบโตและหลบหนี andtherefore อาจจะอยู่ในภาวะสมดุลกับเซลล์อิสระในการระงับ [8,9] .Apart จากความสะดวกในการใช้เทคนิคการตรึงซึ่งสามารถ beachieved โดยการสัมผัสที่เรียบง่ายของการระงับมือถือที่มีช่วงเวลาที่ผู้ให้บริการเวที, TC มีจำนวนของผลประโยชน์อื่น ๆ เช่น foodgrade บริสุทธิ์ว่างทั้งหมดตลอดทั้งปีความเหมาะสมสำหรับการหมักแหนมอุณหภูมิ extremelylow และการผลิตไบโอ processedproducts ที่มีคุณภาพที่ดีขึ้น [9,11] ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงใน cellgrowth สรีรวิทยาและกิจกรรมการเผาผลาญอาจจะเกิดจากการ cellimmobilization (เช่นผลกระทบต่อการเผาผลาญพลัง activationand กำหนดเป้าหมายการแสดงออกของโปรตีนที่จะสนับสนุนมัน substrateuptake และผลผลิตที่เพิ่มขึ้นเพิ่มขึ้นความอดทนกับ inhibitorycompounds เพิ่มกิจกรรมเอนไซม์ย่อยสลาย ฯลฯ ) [ 8] มัน ispossible ว่ากิจกรรมส่งเสริมการขายของ TC ในมอลโตส fermen-tation เชื่อมต่อกับกิจกรรมของเอนไซม์และ transportersinvolved ในกระบวนการ ดังนั้นเพื่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี-ogy สำหรับการหมักมอลโตสที่อุณหภูมิต่ำมาก usingimmobilized ยีสต์กลยุทธ์ที่นำมาใช้เพื่อศึกษาผลกระทบ ofTC หมักของมอลโตสและกลูโคสสื่อสังเคราะห์ andto เปรียบเทียบผลกับผู้ที่ใช้ยีสต์ cells.3.1 ฟรี . กิจกรรม Maltase ที่อุณหภูมิต่ำมาก (5 และ10◦C) เพื่อที่จะศึกษาผลของ TC ในมอลโตสหมักat5◦C, มอลโตสกลูโคสและสื่อความเข้มข้นต่างๆ werefermented ใช้ TC / S cerevisiae AXAZ-1 biocatalyst นี้ TEM-perature หมักแหนมถูกดำเนินการยังออกโดยใช้ยีสต์ฟรีระงับ cellsin มะเดื่อ. 1 แสดงให้เห็นว่าเซลล์ยีสต์ฟรี (เอฟซี) มีความโดดเด่นในการหมักมอลโตส (100 กรัม / ลิตร) ที่5◦Cในทางตรงกันข้ามกับน้ำตาลกลูโคสซึ่งได้รับการหมักสมบูรณ์ บนมืออื่น ๆ ในรูป 2 มัน isshown ว่าการใช้ตรึงเซลล์อย่างรวดเร็วเร่งการหมัก rateof มอลโตเมื่อเทียบกับเอฟซี ดังนั้น immobilizationon TC ดูเหมือนว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพยีสต์สำหรับมอลโตสทรานส์พอร์ตการย่อยสลายและการหมัก สื่อมอลโตส (80, 100 and140 g / l) เป็นหมักสมบูรณ์ในช่วงเวลาที่ความเข้มข้นขึ้น highermaltose แต่อย่างชัดเจนแสดงให้เห็นผลในเชิงบวก ofyeast ตรึงกับกิจกรรม maltase พารามิเตอร์ Kinetic (เวลา Fer-mentation, น้ำตาลที่เหลือและความเข้มข้นของเอทานอล) ของ thefermentations ของมอลโตสและกลูโคสที่แตกต่างกันสื่อเซลล์ usingimmobilized ที่5◦Cถูกแสดงไว้ในตารางที่ 1 น้ำตาลร้อยละ Conver-ไซออนของมอลโตสและกลูโคสมีความคล้ายคลึงกัน (เหนือ 93 %) แต่อัตราผลตอบแทนที่สูงขึ้นของเอทานอลที่ได้รับในกรณีของ maltosefermentations.Maltose และกระบวนการหมักน้ำตาลนอกจากนี้ยังได้ดำเนินการใน10◦Cusingเซลล์ฟรีและตรึง ในกรณีนี้การหมักด้วย FCwas สมบูรณ์ในขณะที่เซลล์ตรึงหมักทั้งย่อย strates ในการหมักสั้นครั้งเมื่อเทียบกับ5◦C (รูปที่. 3) .Observing มะเดื่อ 2 และ 3 จึงสามารถสรุปได้ว่าการตรึงเซลล์ effectof โดยรวมในจลนพลศาสตร์การหมักที่10◦C wassmaller เมื่อเทียบกับที่5◦Cและมันก็เป็นที่เห็นได้ชัดมากขึ้นเป็น theconcentration ของน้ำตาลเริ่มต้นที่เพิ่มขึ้น มะเดื่อ. 4 แสดงให้เห็นถึง kinet-ics ของการหมักน้ำตาลกลูโคสโดยเอฟซีและตรึงเซลล์ที่10◦Cแสดงอัตราการหมักเร็วขึ้นในช่วงชั่วโมงแรกของ Pro-Cess ขณะที่ผลสุดท้าย (ครั้งสำหรับความสำเร็จของการหมักน้ำตาลที่เหลือและอัตราผลตอบแทนเอทานอล) ก็เหมือนกับเมื่อเทียบกับการหมักข้าวมอลต์-OSE ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการตรึงบน TCincreases กิจกรรม glycolytic ของยีสต์และอัตราของการหมัก thealcoholic ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ [15] เปรียบเทียบ theresults ของการหมักมอลโตสที่5◦Cและ10◦Cกับเอฟซีและเซลล์ Immo-bilized ก็สามารถสรุปได้ว่าจะต่ำกว่า fermentationtemperature ที่สูงกว่าผลของยีสต์ immobilization.3.2 แนะนำโปรโมชั่น mechanismA ปัญหากลไกสำหรับผลการส่งเสริมการขายของ TC onmaltose หมักจะแสดงในรูปที่ 5. Maltase เป็นเอนไซม์ภายในเซลล์จึงย่อยสลายมอลโตสและหมัก isaffected โดยปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอัตราการดูดซึมมอลโตส มันเป็น suggestedthat ดูดซึมมอลโตสโดยเซลล์ตรึงอำนวยความสะดวกโดยความเข้มข้น anincreased ของมอลโตสซึ่งอยู่ใกล้กับพื้นผิวของ TC เนื่องจากพันธะ tohydrogen ด้วยวิธีนี้โมเลกุลมอลโตสเป็น EAS-ILY มากขึ้นและนำขึ้นมาใช้โดยตรึงเซลล์ โมเลกุลใหม่ ofmaltose จะถูกผูกมัดจากนั้นในช่องว่างที่มีอยู่บน surfaceleading TC เพื่อสูบน้ำมอลโตต่อเนื่องมาจากการแก้ปัญหาที่มีต่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..

3 . ผลและการอภิปรายการศึกษาก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าการใช้ TC เป็น yeastimmobilization ผู้ให้บริการอย่างมีนัยสำคัญเพิ่มอัตรา alcoholicfermentation [ 11 ] ในการตรึงเซลล์ชนิดนี้ areadhered บนเรือบรรทุกเครื่องบิน โดยการดูดซับทางกายภาพเนื่องจาก electrostaticand กําลังอ่อนแออื่น ๆที่เป็นกับดักของเซลล์ intocavities บนพื้นผิวพาหะ เซลล์อาจเติบโตและหลบหนี andtherefore อาจจะสมดุลกับฟรีเซลล์แขวนลอยอยู่ [ 8,9 ] . นอกเหนือจากความสะดวกของเทคนิคการผลิต ซึ่งสามารถทำได้โดยการติดต่อง่ายของเซลล์แขวนลอยกับผู้ให้บริการไทยระยะเวลา , TC มีจำนวนของผลประโยชน์อื่น ๆเช่น ฟู้ดเกรดความบริสุทธิ์ ใช้งานได้ตลอดทั้งปี ความเหมาะสมสำหรับ extremelylow อุณหภูมิ fermentations และการผลิตไบโอ processedproducts ที่มีคุณภาพ 9,11 [ ปรับปรุง ] ที่ได้รับการดัดแปลงใน cellgrowth กิจกรรมสรีรวิทยาและการเผาผลาญอาหารอาจเกิดจาก cellimmobilization ( เช่นผลกระทบต่อการเผาผลาญพลัง activationand เป้าหมายเพื่อสนับสนุนการแสดงออกของโปรตีนเพิ่มขึ้น substrateuptake และผลผลิต ผลิตภัณฑ์ เพิ่มความอดทนต่อ inhibitorycompounds , เพิ่มเอนไซม์ย่อยสลายกิจกรรม ฯลฯ ) [ 8 ] มันตื้นว่า กิจกรรมส่งเสริมการขาย ของ TC ใน fermen tation มอลโตส เชื่อมต่อกิจกรรมของเอนไซม์และ transportersinvolved ในกระบวนการ ดังนั้น เพื่อพัฒนา Technol ogy สำหรับน้ำตาลหมักที่อุณหภูมิต่ำมาก usingimmobilized ยีสต์ กลยุทธ์ที่ใช้คือ เพื่อศึกษาผล oftc ในการหมักน้ำตาลมอลโทสและกลูโคสสังเคราะห์สื่อและเปรียบเทียบผลลัพธ์กับการใช้เซลล์ยีสต์ฟรี . 3.1 . นัวเนียกิจกรรมที่อุณหภูมิต่ำมาก ( 5 และ 10 ◦ C ) เพื่อศึกษาผลของน้ำตาล at5 TC ในการหมัก◦ C , มอลโตสกลูโคสความเข้มข้นต่าง ๆ และสื่อ werefermented ใช้ TC / S . cerevisiae axaz-1 ตัวเร่งปฏิกิริยาชีวภาพที่เต็ม perature . fermentations ยังโดยใช้ฟรียีสต์ cellsin ระงับ รูปที่ 1 แสดงให้เห็นว่าเซลล์ยีสต์ฟรี ( FC ) เด่นในการหมักน้ำตาล ( 100 กรัม / ลิตร ) ที่ 5 ◦ C ในทางตรงกันข้ามกับกลูโคส ซึ่งโดนดอง บนมืออื่น ๆ ในรูปที่ 2 เมื่อใช้ตรึงเซลล์อย่างรวดเร็วเร่งอัตราการหมักน้ำตาลเทียบกับ FC ดังนั้น immobilizationon TC น่าจะเพิ่มยีสต์ประสิทธิภาพการย่อยน้ำตาลทรานส์พอร์ต และการหมักดอง สื่อที่มีอยู่ทั้งหมด ( 80 , 100 and140 กรัม / ลิตร ) ถูกหมัก ในเวลาที่ highermaltose ความเข้มข้นน้อย แต่ชัดเจนแสดงผลเป็นบวกภายในการตรึงในกิจกรรมนัวเนีย . ค่าพารามิเตอร์จลน์ ( เวลา mentation Fer ตกค้างน้ำตาลและเอทานอล ) ของ thefermentations ของน้ำตาลกลูโคส เซลล์ที่แตกต่างกันและสื่อ usingimmobilized 5 ◦ C แสดงในตารางที่ 1 น้ำตาลมอลโตส และกลูโคสร้อยละของ conver Sion เหมือนกัน ( ด้านบน 93% ) แต่ผลตอบแทนที่สูงขึ้นของเอทานอลได้ ในกรณีของ maltosefermentations . มอลโตส และ fermentations กลูโคสยังแสดงที่ 10 ◦ cusing ฟรีและตรึงเซลล์ ในกรณีนี้ หมักกับ fcwas สมบูรณ์ในขณะที่การตรึงเซลล์ทั้งหมักย่อย strates ในการหมักสั้นเท่าเมื่อเทียบกับ 5 ◦ C ( รูปที่ 3 ) . สังเกตลูกมะเดื่อ . 2 และ 3 ก็สามารถสรุปได้ว่า โดยรวมของเซลล์ตรึงรูปในการหมักแบบที่ 10 ◦ C wassmaller เมื่อเทียบกับ 5 ◦ C และมันชัดเจนมากขึ้นเมื่อความเข้มข้นเริ่มต้นน้ำตาลเพิ่มขึ้น รูปที่ 4 แสดงให้เห็นถึง kinet ICS ของกลูโคสและ ชลบุรี เอฟซี และตรึงเซลล์ที่ 10 ◦ C แสดงอัตราการหมักเร็วในช่วงชั่วโมงแรกของโปรเซส ในขณะที่ผลลัพธ์สุดท้าย ( เวลาเสร็จสิ้นการหมักน้ำตาลที่เหลือและผลผลิตเอทานอล ) คล้ายๆ กับ มอลต์ หรือการหมัก ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่า การตรึงบน tcincreases ที่ glycolytic กิจกรรมของยีสต์และอัตรา thealcoholic หมักเป็นกล่าวก่อนหน้านี้ [ 15 ] เปรียบเทียบผลที่ได้จากการหมักน้ำตาล 5 ◦องศาเซลเซียสและ 10 ◦ C กับ เอฟซี bilized IMMO เซลล์ สรุปได้ว่า ลด fermentationtemperature สูงกว่าผลของการตรึงยีสต์ . 3.2 . แนะนำโปรโมชั่น mechanisma เสนอกลไกสำหรับผลโปรโมชั่นของ TC onmaltose การหมักจะแสดงในรูปที่ 5 นัวเนียเป็นเอนไซม์ภายในเซลล์ ดังนั้นการย่อยน้ำตาลหมักและ isaffected โดยปัจจัยที่มีความสัมพันธ์กับอัตราการดูดซับน้ำตาล . คือว่าช่วงหลังการการตรึงเซลล์มีความสะดวก โดย anincreased ความเข้มข้นของน้ำตาลใกล้พื้นผิวของ TC เนื่องจาก tohydrogen เชื่อม ในวิธีนี้ , น้ำตาลโมเลกุลเพิ่มเติม EAs ily ถ่ายขึ้นใช้ โดยการตรึงเซลล์ . ใหม่โมเลกุล ofmaltose แล้วผูกมัดในช่องว่างที่มีอยู่ใน TC surfaceleading อย่างต่อเนื่องหลังสูบน้ำจากโซลูชั่นต่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..
