Kvasny Prum. 2017; 63(4): 158-162 | DOI: 10.18832/kp201718

Odpadní pivovarské a vinařské kvasinky jako surovina pro biotechnologické výrobyRecenzovaný článek

Tomáš ŘEZANKA, Andrea PALYZOVÁ, Karel SIGLER
Mikrobiologický ústav AVČR, v.v.i., Vídeňská 1083, 142 20 Praha 4

Kvasinka rodu Saccharomyces je nejběžněji používaným organismem v biotechnologiích a množství její biomasy vznikající při výrobě piva a vína je obrovské. Uvádí se, že celosvětová roční produkce obou nápojů s sebou nese produkci více než půl milionu tun kvasinek, počítáno na sušinu, což je největší produkce jakéhokoliv mikroorganismu na celém světě. Z tohoto důvodu je možno zvážit její použití jako sekundární suroviny. V následujícím review se zaměřujeme na využití biomasy odpadních kvasinek především z hlediska jejího zpracování na biopaliva, zejména bionaftu. Zvláštní pozornost je věnována též využití kvasinek jako zdroje sofistikovaných produktů, především skvalenu a kyseliny palmitolejové, důležité suroviny, která může být použita jako přísada do bionafty, ale je také využívána v kosmetických a dietetických prostředcích.

Klíčová slova: pivovar, vinařství, kvasinky, bionafta, palmitolejová kyselina, Saccharomyces cerevisiae

Vloženo: 22. květen 2017; Přijato: 19. červen 2017; Zveřejněno: 15. srpen 2017 

Reference

  1. All Star Health, 2016: on-line: http://www.allstarhealth.com/en-au/f/futurebiotics-omega_7_plus.htm [accessed 25. 8. 2016].
  2. Bando, Y., Fujimoto, N., Suzuki, M., Ohnishi, A., 2013: A microbiological study of biohydrogen production from beer lees. Int. J. Hydrogen Energy, 38(6): 2709-2718. doi: 10.1016/j.ijhydene.2012.11.142. Přejít k původnímu zdroji...
  3. Brewers of Europe, 2015: Beer statistics. on line: http://www.brewersofeurope.org/uploads/mycms-files/documents/publications/2015/statistics_2015_v3.pdf [accessed 25.8.2016].
  4. Brillhart, D.D., 2001: Monounsaturated fatty acid compositions and method of making. US Patent 6,183, 796 B1, Feb. 6, 2001.
  5. Buehler, H. J., 1958: Extraction of sterols. US Patent 2,837,540 A. Jun 3, 1958. Přejít k původnímu zdroji...
  6. Da Ros, C., Cavinato, C., Pavan, P., Bolzonella, D., 2014: Winery waste recycling through anaerobic co-digestion with waste activated sludge. Waste Manage, 34(11): 2028-2035. doi: 10.1016/j.wasman.2014.07.017 Přejít k původnímu zdroji...
  7. EN 14214, 2008: European Committee for Standardization, 2008.
  8. Fan, Y. T., Zhang, G. S., Guo, X. Y., Xing, Y., Fan, M. H., 2006: Biohydrogen-production from beer lees biomass by cow dung compost. Biomass Bioenergy, 30(5): 493-496. doi: 10.1016/j.biombioe.2005.10.009 Přejít k původnímu zdroji...
  9. Feeney, R. J., 1956: Recovery of ergosterol: US Patent 2, 730,536 A, Jan 10, 1956.
  10. Gómez, M. E., Igartuburu, J. M., Pando, E., Luis, F. R., Mourente, G., 2004: Lipid composition of lees from sherry wine. J. Agric. Food Chem., 52(15): 4791-4794. doi: 10.1021/jf030499r Přejít k původnímu zdroji...
  11. Henk, S., Adrie, Y., Elizabeth, C., Ira, I., Martin, M., 1992: Production of cocoa butter equivalents by yeast mutants. In: Industrial applications of single cell oils. AOCS Publishing, Minneapolis, pp 185-195. doi: 10.1201/9781439821855.ch10 Přejít k původnímu zdroji...
  12. International Organisation of Vine and Wine, 2016. on-line: http://www.oiv.org/en/databases-and-statistics/statistics [accessed 25.8.2016].
  13. Ito, H., Kasama, K., Naruse, S., Shimura, K., 1982: Antitumor effect of palmitoleic acid on Ehrlich ascites tumor. Cancer Lett., 17(2): 197-203. doi: 10.1016/0304-3835(82)90032-5 Přejít k původnímu zdroji...
  14. Kamisaka, Y., Kimura, K., Uemura, H., Yamaoka, M., 2015: Addition of methionine and low cultivation temperatures increase palmitoleic acid production by engineered Saccharomyces cerevisiae. Appl. Microbiol. Biotechnol., 99(1): 201-210. doi: 10.1007/s00253-014-6083-y Přejít k původnímu zdroji...
  15. Khoomrung, S., Chumnanpuen, P., Jansa-ard, S., Nookaew, I., Nielsen, J., 2012: Fast and accurate preparation fatty acid methyl esters by microwave-assisted derivatization in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Appl. Microbiol. Biotechnol., 94(6): 1637-1646. doi: 10.1007/s00253-012-4125-x Přejít k původnímu zdroji...
  16. Knothe, G., 2009: Improving biodiesel fuel properties by modifying fatty ester composition. Energy Environ. Sci., 2(7): 759-766. doi: 10.1039/b903941D Přejít k původnímu zdroji...
  17. Knothe, G., 2010: Biodiesel derived from a model oil enriched in palmitoleic acid, macadamia nut oil. Energy Fuels, 24: 2098-2103. doi: 10.1021/ef9013295 Přejít k původnímu zdroji...
  18. Maugenet, J., 1973: Evaluation of the by-products of wine distilleries. II. Possibility of recovery of proteins in the vinasse of wine distilleries. C. R. Seances Acad. Agric. Fr., 59: 481-487
  19. Naziri, E., Glisic, S. B., Mantzouridou, F. T., Tsimidou, M. Z., Nedovic, V., Bugarski, B., 2016: Advantages of supercritical fluid extraction for recovery of squalene from wine lees. J. Supercrit. Fluids, 107: 560-565. doi: 10.1016/j.supflu.2015.07.014 Přejít k původnímu zdroji...
  20. Naziri, E., Mantzouridou, F., Tsimidou, M. Z., 2012: Recovery of squalene from wine lees using ultrasound assisted extraction-a feasibility study. J. Agric. Food Chem., 60(36): 9195-9201. doi: 10.1021/jf301059y Přejít k původnímu zdroji...
  21. Pérez-Serradilla, J. A., Luque de Castro, M. D., 2011: Microwave-assisted extraction of phenolic compounds from wine lees and spray-drying of the extract. Food Chem., 124(4): 1652-1659. doi: 10.1016/j.foodchem.2010.07.046 Přejít k původnímu zdroji...
  22. Rattray, J.B.M., 1988: Yeasts. In: Microbial lipids. Academic Press, London. 555-697.
  23. Rivas, B., Torrado, A., Moldes, A. B., Dominguez, J. M., 2006: Tartaric acid recovery from distilled lees and use of the residual solid as an economic nutrient for Lactobacillus. J. Agric. Food Chem., 54(20): 7904-7911. doi: 10.1021/jf061617o Přejít k původnímu zdroji...
  24. Rupčić, J., Jurešić, G. C., Blagović, B., 2010: Influence of stressful fermentation conditions on neutral lipids of a Saccharomyces cerevisiae brewing strain. World J. Microbiol. Biotechnol., 26(7): 1331-1336. doi: 10.1007/s11274-009-0297-7 Přejít k původnímu zdroji...
  25. Rüsch gen. Klaas, M., Meurer, P., 2004: A palmitoleic acid ester concentrate from seabuckthorn pomace. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 106: 412-416. doi: 10.1002/ejlt.200400968 Přejít k původnímu zdroji...
  26. Řezanka, T., Kolouchová, I., Čejková, A., Cajthaml, T., Sigler, K., 2013a: Identification of regioisomers and enantiomers of triacylglycerols in different yeasts using reversed- and chiral-phase LC-MS. J. Sep. Sci., 36(20): 3310-3320. doi: 10.1002/jssc.201300657 Přejít k původnímu zdroji...
  27. Řezanka, T., Matoulková, D., Kolouchová, I., Masák, J., Sigler, K., 2013b: Brewer's yeast as a new source of palmitoleic acid-analysis of triacylglycerols by LC-MS. J. Am. Oil Chem. Soc., 90(9): 1327-1342. doi: 10.1007/s11746-013-2271-7 Přejít k původnímu zdroji...
  28. Řezanka, T., Matoulková, D., Kolouchová, I., Masák, J., Viden, I., Sigler, K., 2015: Extraction of brewer's yeasts using different methods of cell disruption for practical biodiesel production. Folia Microbiol., 60(3): 225-234. doi: 10.1007/s12223-014-0360-0 Přejít k původnímu zdroji...
  29. Sarris, D., Galiotou-Panayotou, M., Koutinas, A.A., Komaitis, M., Papanikolaou, S., 2011: Citric acid, biomass and cellular lipid production by Yarrowia lipolytica strains cultivated on olive mill wastewater-based media. J. Chem. Technol. Biotechnol., 86: 1439-1448. doi: 10.1002/jctb.2658 Přejít k původnímu zdroji...
  30. Sarris, D., Giannakis, M., Philippoussis, A., Komaitis, M., Koutinas, A. A., Papanikolaou, S., 2013: Conversions of olive mill wastewater-based media by Saccharomyces cerevisiae through sterile and non-sterile bioprocesses. J. Chem. Technol. and Biotechnol., 88(5): 958-969. doi: 10.1002/jctb.3931Seip, J.E., Zhu, Q.Q. Δ9desaturase and its use in making polyunsaturated fatty acids. US Patent 6,448,055 B1, Sep 10, 2002. Přejít k původnímu zdroji...
  31. Sigler, K., Matoulková, D., 2013: Odpadní pivovarské kvasnice jako zdroj nutričně cenné kyseliny palmitolejové. Pivovarsko-sladařské dny, Praha, 2013.
  32. Verwaal, R., Wang, J., Meijnen, J. P., Visser, H., Sandmann, G., van den Berg, J. A., van Ooyen, A. J. J., 2007: High-level production of beta-carotene in Saccharomyces cerevisiae by successive transformation with carotenogenic genes from Xanthophyllomyces dendrorhous. Appl. Environ. Microbiol., 73(13): 4342-4350. doi: 10.1128/aem.02759-06 Přejít k původnímu zdroji...
  33. Wu, Y., Li, R.,; Hildebrand, D. F., 2012: Biosynthesis and metabolic engineering of palmitoleate production, an important contributor to human health and sustainable industry. Progress Lipid Research 51 340-349. doi: 10.1016/j.plipres.2012.05.001 Přejít k původnímu zdroji...
  34. Xia, E. Q., Deng, G. F., Guo, Y. J., Li, H. B., 2010: Biological activities of polyphenols from grapes. Int. J. Mol. Sci., 11(2): 622-646. doi: 10.3390/ijms11020622 Přejít k původnímu zdroji...
  35. Xu, J., Du, W., Zhao, X., Zhang, G., Liu, D., 2013: Microbial oil production from various carbon sources and its use for biodiesel preparation. Biofuels, Bioprod. Biorefin., 7: 65-77. doi: 10.1002/bbb.1372 Přejít k původnímu zdroji...

Zpět na obsah