Production of lipases by solid state fermentation using vegetable oil - refining wastes

SSF holds tremendous potential for the production of enzymes when compared to stirred/submerged fermentation, due to its ability to use various substrates including solid waste. Different studies of lipase production have been carried out using few grams of substrate, mesophilic temperatures and known microorganisms (Godoy et al., 2009). The main objective of the current study was to develop a scalable SSF process for lipase production simulating real adiabatic conditions in full-scale processes and evaluate the use of fermented solids as biocatalysts.

The solid matrix for SSF experiments is a mixture of winterization residue (WR) and raw sludge (RS). The RS/WR mixture had in total 20% of fats (dry basis) (Gea et al., 2007). Experiments were performed in 4.5 L Dewar vessels, during the time period of 35 days, and samples were withdrawn periodically. The extraction was carried out as described by Santis-Navarro et al. (2011). Lipase activity in solid samples (wet and air-dried) was determined as described by Hernández-Rodríguez et al. (2009), whereas the activity in liquid extracts was measured using a lipase colorimetric assay (Resina et al., 2004). The effects of pH and temperature on lipolytic activity were analyzed applying a full experimental design. The extracted lipases were most active at 61–65 ºC and at pH 7.7–9. For the solid samples, the lipolytic activity reached up to 120,000 AU/g of dry matter. These values are considerably high and highlight the possibility to work with the fermented solid as effective biocatalysts. During the study it was observed that in the raw solid sample more enzymatic activity can be achieved than that in the buffer solution containing surfactant. The levels of lipolytic activity obtained from fermented solids are among the highest reported on SSF to the authors’ knowledge. Considering other published works, usually the enzyme activity is obtained using a pure strain. The study on scalable SSF with vegetable oil refining industry waste had shown that this waste is a good source for lipolytic enzymes production with promising properties. The use of fermented solids as biocatalysts has a great potential in terms of low-cost production processes obtaining high yields. Current experiments are undertaken to analyze potential application of the obtained catalyst to environmental bioprocesses. Fermented solids show a promising capacity to enhance fats, oils and grease metanization, reducing lag phase and total process time.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2012 (Juni 2012)
Seiten: 5
Preis inkl. MwSt.: € 5,00
Autor: Teresa Gea
Raquel Barrena
Dr. Antoni Sánchez

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