Method Article

تصميم أنظمة التخمير في الحالة الصلبة لإنتاج إنزيم البوليمر المائي خارج الخلية بواسطة الفطريات الخيطية

DOI:

10.3791/68296

⸱

June 6th, 2025

 ,  ,  ,  , 
1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Departamento de Microbiología, Laboratorio de Bioquímica y Biotecnología de Hongos, Carpio y plan de Ayala s/n, Col. Santo Tomás

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يستخدم هذا البروتوكول نخالة القمح في نظام تخمير دوار للحالة الصلبة لتعزيز إنتاج الإنزيم. تدعم الركيزة ، المكملة بمحفزات مثل الكيتين ، نمو الفطريات في ظل ظروف خاضعة للرقابة. تظهر النتائج أن إنتاجية الإنزيم أعلى من 4-6 مرات مقارنة بالتخمير المغمور ، مما يدل على قدرة الطريقة على التكيف وفعاليتها لتطبيقات التكنولوجيا الحيوية المتنوعة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تخمير الحالة الصلبة (SSF) هو عملية تحويل حيوي تستخدم ركيزة صلبة لا تذوب في وسط مائي. تنمو الكائنات الحية الدقيقة على سطح الركيزة وتخترق مصفوفة صلبة لاستخراج العناصر الغذائية الأساسية لنموها. يتميز SSF بالحد الأدنى من الماء الحر ، مع الحفاظ على محتوى رطوبة الركيزة فوق 70٪ ، ويتضمن ثلاث مراحل مترابطة - غازية وسائلة وصلبة. يصف هذا البروتوكول استخدام نخالة القمح ، وهي منتج ثانوي صناعي زراعي ، كركيزة أساسية لإنتاج الإنزيم في نظام دوار. يتم استكمال الركيزة بمحفز ، مثل الكيتين أو الشيتوزان أو النشا أو السليلوز ، لتعزيز تخليق البروتينات المحللة للهيدراء. النظام قابل للتكيف بدرجة كبيرة ، مما يسمح باستخدام أشكال فطرية مختلفة ، بما في ذلك الفطريات أو الجراثيم أو الكريات. في المنهجية الموصوفة ، يتم خلط المحفز والركيزة بنسبة 1: 100 (وزن / وزن) ، ويتم تعقيمهما عن طريق التعقيم ، وتعديلهما على مستوى الرطوبة المطلوب بالماء المعقم. ثم يضاف اللقاح الفطري ، ويعمل النظام الدوار عند 10 دورات في الدقيقة لضمان الخلط والأكسجين الكافيين. يتم تحضين النظام لمدة 6-8 أيام في ظل ظروف النمو المثلى للفطريات المتوسطة أو المحبة للحرارة / المتحملة للحرارة ، مما يعزز تعدد استخداماته. بعد الحضانة ، يتم استخراج الإنزيم بسهولة باستخدام مخزن بارد مناسب (على سبيل المثال ، الأسيتات أو السترات أو الفوسفات) ، اعتمادا على نوع الإنزيم. يتم توضيح المستخلص من خلال الطرد المركزي والترشيح للحصول على مادة طافية خالية من الخلايا. يمكن بعد ذلك تركيز الإنزيم أو تنقيته حسب الحاجة. أظهرت النتائج زيادة بنسبة 4-6 أضعاف في نشاط الإنزيم مقارنة بالتخمير المغمور (SmF) ، مما يسلط الضوء على فعالية النظام. إن قدرته على التكيف مع الركائز والمحفزات والأنواع الفطرية المختلفة تجعله أداة قيمة لمختلف تطبيقات التكنولوجيا الحيوية.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

برز تخمير الحالة الصلبة (SSF) كتقنية تحويل حيوي واعدة ومستدامة لإنتاج إنزيمات عالية القيمة ومركبات نشطة بيولوجيا ومستقلبات ثانوية. تتضمن هذه التقنية نمو الكائنات الحية الدقيقة على ركائز صلبة مع الحد الأدنى من الماء الحر ، ومحاكاة بيئتها الطبيعية وتمكين النشاط الأيضي الفعال1. الهدف الأساسي من هذا البروتوكول هو تحسين إنتاج الإنزيم من خلال نظام SSF دوار يضمن الاستخدام المحسن للركيزة وانتشار الأكسجين وقابلية توسع العملية. يساهم استخدام نخالة القمح ، وهي منتج ثانوي زراعي صناعي وفير ، كركيزة أساسية ، في تثمين المخلفات الزراعية ويعزز ممارسات الاقتصاد الحيويالدائري 2.

يتمتع SSF بمزايا كبيرة مقارنة بالتخمير المغمور (SmF) ، بما في ذلك انخفاض استهلاك الطاقة والمياه ، وتركيز المنتج العالي ، والتوافق مع مجموعة واسعة من المخلفات الزراعية الرخيصة مثل نخالة القمح وقشور الأرز وتتل قصبالسكر 3. على عكس SmF ، الذي يتطلب كميات كبيرة من الماء ووسائط المغذيات باهظة الثمن ، تستفيد أنظمة SSF من المصفوفات الصلبة التي لا تعمل فقط كأسطح نمو ميكروبية ولكنها توفر أيضا العناصر الغذائية الأساسية للنشاط الميكروبي. بالإضافة إلى ذلك ، تقلل المياه الحرة المحدودة في SSF من مخاطر التلوث ، مما يجعلها خيارا أكثر قوة لإنتاج الإنزيم في البيئات الصناعية4. بالإضافة إلى مزاياها التشغيلية ، تقدم SSF فوائد بيئية واقتصادية كبيرة مقارنة بالتخمير المغمور (SmF). أفادت الدراسات أن SSF يقلل من استهلاك المياه بنسبة 50٪ -70٪ ويخفض تكاليف الطاقة بأكثر من 30٪ بسبب عدم وجود كميات كبيرة من المياه تتطلب تحريكا وتهوية مستمرة. علاوة على ذلك ، فإن استخدام المخلفات الصناعية الزراعية كركائز يقلل من تكاليف المواد الخام ويعزز ممارسات الاقتصاد الدائري عن طريق إعادة استخدام المنتجات الثانويةالزراعية 2،4.

تم التحقق من صحة SSF على نطاق واسع لكفاءته وقابليته للتوسع. على سبيل المثال ، أبلغت الدراسات عن زيادة 4-6 أضعاف في نشاط الإنزيم باستخدام SSF مقارنة ب SmF ، مما يسلط الضوء على المزايا الاقتصادية والبيئية لهذه التقنية2،5. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تبسيط عملية المصب ، حيث يتطلب استخراج الإنزيم عادة كمية أقل من الماء وخطوات تنقية أقل. هذا يجعل SSF جذابا بشكل خاص للصناعات التي تهدف إلى تقليل التكاليف التشغيلية والتأثير البيئي6.

يوفر نظام SSF الدوار الموضح في هذا البروتوكول العديد من التحسينات على طرق SSF الثابتة التقليدية. في حين أن الأنظمة الثابتة غالبا ما تواجه تحديات مثل استعمار الركيزة غير المتكافئ والحد من الأكسجين ، فإن التكوين الدوار يضمن الخلط والتهوية الشاملين ، مما يعزز النمو الميكروبيالمنتظم 7،8،9. على سبيل المثال ، تم استخدام هذا النظام بنجاح لإنتاج إنزيمات تحلل مائي مثل الكيتيناز والأميليز والبروتياز باستخدام أنواع فطرية مثل الرشاشيات والترايكوديرما2.

الميزة الرئيسية لنظام SSF هذا هي قدرته على التكيف. يوضح استخدام نخالة القمح كركيزة أساسية إمكانات المخلفات الصناعية الزراعية للتحويل الأحيائي الفعال منحيث التكلفة 3. علاوة على ذلك ، فإن مكملات الركيزة بمحفزات مثل الكيتين والشيتوزان والنشا تعزز تخليق الإنزيم عن طريق تحفيز مسارات التمثيل الغذائي المحددة2،10. النظام متوافق أيضا مع أشكال فطرية مختلفة ، بما في ذلك الجراثيم والفطريات والكريات ، مما يسمح للمستخدمين بتخصيص العملية وفقا لمتطلباتهم المحددة2.

يوفر SSF إمكانات واسعة للتطبيق في مختلف المجالات مثل التكنولوجيا الحيوية للأغذية وإنتاج الوقود الحيوي والمعالجةالبيئية 11. إن تكاملها بين الركائز الفعالة من حيث التكلفة ، وعوائد الإنزيم الاستثنائية ، والمرونة العالية في العملية يؤسس SSF كنهج أساسي لابتكارات التكنولوجيا الحيوية على نطاق صناعي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة مدرجة في جدول المواد.

1. إعداد الركيزة

ملاحظة: استخدم علامة تجارية لنخالة القمح لتقليل الاختلافات الكبيرة في خصائص الركيزة. تختلف كل دفعة من نخالة القمح بسبب عوامل متعددة ، مما يجعلها مادة غير متجانسة يصعب توحيدها ، مما يؤدي إلى تقلبات في محتواها المكون. إذا كانت هناك حاجة إلى مادة قياسية ، فاختر مصفوفة بديلة أو قم بإجراء تحليل كيميائي قريب لكل دفعة من نخالة القمح لتعديلها وفقا للاحتياجات.

  1. اغسل نخالة القمح ثلاث مرات بالماء المقطر المعقم لإزالة بقايا المواد العضوية والحطام والغبار. هذا يزيل أيضا السكريات البسيطة التي يمكن أن تتداخل مع التخمير.
  2. وزعي النخالة المغسولة على صينية من الألومنيوم وجففيها في فرن على حرارة 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.
  3. بمجرد أن تجف ، ضع نخالة القمح في أنبوب مخروطي معقم سعة 50 مل.

2. تحضير اللقاح

ملاحظة: يصف هذا البروتوكول ثلاث طرق لتحضير اللقاح: تعليق البوغ ، والتلقيح المباشر بأقراص الفطريات ، والتعليق الخلوي. حدد تركيز اللقاح الأولي وحدد مستويات البروتين لحسابات العائد بدقة.

  1. تحضير تعليق الأبواغ
    1. انقل قرص أجار بقطر 5 مم مشبع بالفطريات إلى طبق أجار بطاطس طازجة من سكر العنب. احتضن اللوحة عند 28 درجة مئوية لمدة 5-7 أيام ، أو حتى تشبع الفطريات الوسط. قد تتطلب بعض الفطريات وقتا أطول للحضانة.
    2. أضف 5 مل من الماء المقطر المعقم إلى الطبق وافصل الجراثيم ميكانيكيا باستخدام حلقة معقمة.
    3. قم بإعداد تخفيف 1:100 لتعليق البوغ. ضع 10 ميكرولتر في وسط حجرة نيوباور وعد الجراثيم تحت المجهر. احسب تركيز الأبواغ (الجراثيم / مل) بناء على عامل الغرفة والتخفيف.
  2. زراعة الفطريات في وسط سائل
    1. انقل قرص أجار 5 مم مشبع بالفطريات إلى طبق بطاطس طازج وسكر العنب وأجار واحتضنه عند 28 درجة مئوية حتى التشبع.
    2. تحضير 25 مل من مرق البطاطس وسكر العنب في قارورة معقمة سعة 125 مل وأوتوكلاف.
    3. انقل قرص الفطريات مقاس 5 مم من الصفيحة المشبعة إلى المرق المعقم.
    4. احتضن القارورة على شاكر عند 125 دورة في الدقيقة لمدة 24-48 ساعة ، اعتمادا على السلالة الفطرية. تمديد وقت الحضانة للفطريات بطيئة النمو.
    5. اجمع 2 مل لللقاح و 2 مل لتحديد الوزن الجاف.
  3. التلقيح المباشر لأقراص الفطريات
    1. ضع قرص أجار مقاس 5 مم مشبع بالفطريات على طبق بطاطس طازجة وسكر العنب وأجار. احتضن عند 28 درجة مئوية حتى التشبع.
    2. استخدم قرصا فطريا واحدا كلقاح وآخر لتحديد الوزن الجاف.

3. إعداد نظام SSF

ملاحظة: يمكن أن تكون المحفزات طبيعية أو تجارية. يفضل المحفزات التجارية المنقاة لتقليل الشوائب التي يمكن أن تغير كفاءة التخمير. اضبط إضافات المياه للحفاظ على رطوبة نسبية لا تقل عن 90٪.

  1. اجمع المكونات التالية في أنبوب مخروطي معقم سعة 50 مل: 5 جم من نخالة القمح الجاف ؛ 0.2 غرام من المحفز (على سبيل المثال ، الكيتين التجاري) ؛ 5.5 مل من الماء (اضبط بناء على قدرة امتصاص الماء للمحفز) ؛ 5 مل من محلول ملح معقم يحتوي على 16 جم / لتر فوسفات البوتاسيوم أحادي القاعدة ، 4 جم / لتر كبريتات الصوديوم ، 2 جم / لتر كلوريد البوتاسيوم ، 1 جم / لتر كلوريد الكالسيوم ، 400 مجم / لتر كلوريد الزنك ، 60 مجم / لتر حمض البوريك ، 40 مجم / لتر موليبدات الصوديوم ، 150 مجم / لتر كلوريد المغنيسيوم ، 100 مجم / لتر كلوريد الحديديك ، و 400 مجم / لتر كبريتات النحاس.
  2. قم بقياس الرطوبة النسبية باستخدام مقياس رطوبة قائم على قطب كهربائي ، مما يضمن رطوبة لا تقل عن 90٪. أدخل مسبار القطب مباشرة في المفاعل على أعماق متفاوتة للحصول على قياس تمثيلي لتوزيع الرطوبة.
    1. اتبع الخطوات لضبط الرطوبة إذا كانت أقل من 90٪:
      1. أضف الماء المقطر المعقم تدريجيا بزيادات 1 مل لكل 10 جم من الركيزة. بعد كل إضافة ، اخلطي جيدا لضمان التوزيع المنتظم للرطوبة.
      2. اترك الركيزة تتوازن لمدة 10-15 دقيقة. أعد قياس مستوى الرطوبة.
      3. كرر الخطوات المذكورة أعلاه حتى يتم الوصول إلى الرطوبة المستهدفة البالغة 90٪. تجنب الإفراط في ترطيب الركيزة طوال العملية.
    2. اتبع الخطوات لضبط الرطوبة إذا كانت أعلى من 90٪:
      1. انشر الركيزة بشكل رقيق في بيئة معقمة. قم بإزالة الرطوبة الزائدة عن طريق (1) تعريض الركيزة لتدفق الهواء الرقائقي ، أو (2) وضعها في غرفة تجفيف عند 30 درجة مئوية لمدة 10-15 دقيقة.
      2. بدلا من ذلك ، قم بخلط الركيزة برفق لتعزيز إعادة توزيع الرطوبة بشكل متساو. بعد العلاج ، أعد تقييم مستوى الرطوبة.
      3. كرر خطوة التجفيف أو الخلط حسب الحاجة حتى تصل الرطوبة إلى 90٪. استمر في التخمير فقط بمجرد تحقيق الرطوبة المستهدفة.
  3. قم بتعقيم الأنبوب عند 15 رطل لكل بوصة مربعة لمدة 15 دقيقة.
  4. بعد التبريد ، قم بتلقيح الركيزة بواحد مما يلي: 1 مل من تعليق الأبواغ (1 × 106-1 × 107 جراثيم / مل) ، 2 مل من التعليق الخلوي ، أو قرص فطريات واحد 5 مم.

4. إجراء تخمير الحالة الصلبة (SSF)

ملاحظة: للدراسات الحركية أو تقييمات المعلمات في أوقات مختلفة ، قم بإعداد أنابيب منفصلة لكل نقطة زمنية لضمان التمثيل.

  1. تجنب تكتل الركيزة عن طريق دوامة الأنابيب بأقصى سرعة لمدة 5 دقائق في دورات مدتها دقيقة واحدة.
  2. ضع الأنابيب في خلاط دوار بمحور أفقي. تأكد من أن الركيزة تتحرك بحرية داخل الأنابيب. اضبط الخلاط على العمل عند 10 دورات في الدقيقة.
  3. احتضان الخلاط في حاضنة عند درجة حرارة النمو المثلى للكائن الحي الدقيق. الحفاظ على درجة الحرارة المبلغ عنها للحصول على النشاط الأنزيمي الأمثل عند استخدام المحفزات الحساسة للحرارة.

5. استخراج الإنزيمات

ملاحظة: تعتمد أساسيات الاستخراج على الذوبان والنشاط الأقصى لدرجة الحموضة للإنزيم خارج الخلية. نظرا لأن SSF يتجنب وسط الماء ، فإن الإنزيم خارج الخلية يشارك في الماء المحيط بالمصفوفة الصلبة ، مما يعني أن التركيز أعلى منه في SmF. في هذا السياق ، يعتمد اختيار أفضل مخزن مؤقت للاستخراج على معرفة النشاط المطلوب. يعتمد تحسين عمليات الاستخراج على تركيز الإنزيم النهائي ونوع المخزن المؤقت للاستخراج المستخدم.

  1. بعد فترة التخمير المرغوبة ، أعد تعليق الركيزة في 20 مل من المخزن المؤقت المبرد مسبقا. تشمل الأمثلة: 0.1 M أسيتات عازلة ، درجة الحموضة 5.6 ، لاستخراج الكيتيناز. 0.02 M مخزن الفوسفات ، درجة الحموضة 6.9 ، لاستخراج الأميليز.
  2. دوامة الأنابيب في دورات: 1 دقيقة بأقصى سرعة ، تليها دقيقة واحدة على الجليد. كرر 10 مرات.
  3. قم بتصفية المعلق باستخدام المرشحات الورقية واستخرج المادة الطافية ميكانيكيا عن طريق الضغط.
  4. قم بتوضيح المادة الطافية عن طريق الطرد المركزي عند 3000 × جم لمدة 15 دقيقة عند 4 درجات مئوية.
  5. استخدم المستخلص الخام مباشرة أو قم بتنقية الإنزيم بشكل أكبر عن طريق كروماتوغرافيا العمود أو مرشحات الطرد المركزي. يوصى أيضا بالدراسات الحركية لتحديد ثابت ميكايليس (Km) والحد الأقصى لمعدل التحول الأنزيمي (Vmax) 12.

6. عملية التحسين

ملاحظة: قم بتحسين هذا البروتوكول من خلال تقييم وتعديل جودة وتركيز المحفزات ، بالإضافة إلى نوع وتركيز اللقاح.

  1. تحديد وقت التخمير المثالي وتحسين خطوات الاستخراج لتحسين الكفاءة.
  2. التحكم في الظروف البيئية وضبطها ، بما في ذلك درجة الحرارة ودرجة الحموضة والتهوية.
  3. اختبر المخازن المؤقتة وظروف الاستخراج المختلفة لتعزيز إنتاجية الإنزيم واستقراره.
  4. إجراء التحليلات الإحصائية ، مثل منهجية سطح الاستجابة ، لتحديد المتغيرات الأكثر تأثيرا وتحقيق الإنتاج الأمثل للإنزيم.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعرض الشكل 1 أ التمثيل التخطيطي للخلاط الدوار المستخدم في هذا النظام ، والذي يتسع لستة أنابيب مخروطية سعة 50 مل. يوضح الشكل 2 ب التغييرات التي تحدث في نخالة القمح أثناء التكييف قبل الدخول في عملية التخمير في الحالة الصلبة. كما رأينا ، لم يلاحظ أي تغييرات هيكلية كبيرة.

يوضح الشكل 2 تشبع نخالة القمح بعد 6 أيام من التخمير في الحالة الصلبة لإنتاج الكيتيناز بواسطة فطر Trichoderma harzianum في هذا النظ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تحدد هذه الدراسة بروتوكولا ذا صلة لتحسين إنتاج الإنزيم من خلال أنظمة تخمير الحالة الصلبة (SSF) ، المصممة خصيصا للفطريات الخيطية. أدناه ، تتم مناقشة الجوانب الحاسمة للمنهجية ، إلى جانب أهميتها وقيودها وتطبيقاتها المحتملة.

يعتمد نجاح البروتوكول بشكل كبير على الخطوات الرئيسية مثل تحضير الركيزة واللقاح. يعد الغسيل والتجفيف المناسبان لنخالة القمح ضروريين للتخلص من الشوائب التي قد تتداخل مع نمو الفطريات أو إنتاج الإنزيم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الضبط الدقيق لرطوبة ال...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل من قبل أمانة التحقيق والبوسغرادو للمعهد السياسي الوطني (SIP-IPN) من خلال أرقام المنح / المشاريع 20220487 و 20230676 و 20240793 و 20251269 الممنوحة إلى GGS ، و 20220492 و 20230427 و 20240335 و 20251139 الممنوحة إلى DROH. يود المؤلفون الإعراب عن امتنانهم ل ENCB-IPN ، وسكرتارية العلوم ، ومنظمة Humanidades ، وTecnología e Innovación de México (Secihti) ، المعروفة سابقا باسم Consejo Nacional de Science ، و Humanidades y Tecnología (CONAHCyT) ، و BEIFI-program بالإضافة إلى Centro de Nanociencias y Micro y Nanotecnologías of Instituto Politécnico Nacional لدعمهم القيم. تعترف López-García ب Secihti (CONAHCyT سابقا) على زمالة الماجستير ، بالإضافة إلى IPN لزمالة SIP-BEIFI. Legorreta-Castañeda حاصلة على زمالة ما بعد الدكتوراه من برنامج "Estancias Posdoctorales por México" في Secihti ، المعروف سابقا باسم CONAHCyT.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
125 مل قارورة إرلينمايرسيجما ألدريتشCLS431684لزراعة الفطريات في وسط سائل.
أنبوب مخروطي 50 ملسيجما ألدريتشCLS430921لتخزين وإعداد الركائز واللقاح.
مخزن مؤقت للأسيتات، درجة الحموضة 5.6سيجما ألدريتش320866لاستخراج الكيتيناز.
مرشحات CentriconميليبورUFC905024لمزيد من تنقية الإنزيمات.
غرفة عد الخلاياسيجما ألدريتشZ359629تستخدم لحساب الجراثيم تحت المجهر.
ورق الترشيحواتمان1001-110لتصفية مستخلص الإنزيم.
الرطوبهتودوميكرو-لقياس الرطوبة النسبية للركيزة.
محفز (على سبيل المثال ، الكيتين التجاري)سيجما ألدريتشطراز C9752يستخدم لتعزيز إنتاج الإنزيم أثناء التخمير.
مخزن الفوسفات ، الرقم الهيدروجيني 6.9سيجما ألدريتشص 5379لاستخراج الأميليز.
أجار البطاطس وسكر العنبسيجما ألدريتشص 2182وسط ثقافة لزراعة الفطريات الفطرية.
مرق البطاطس وسكر العنبسيجما ألدريتشص 6685وسط الثقافة السائلة لزراعة الفطريات الفطرية.
خلاط دوارثيرمو فيشر العلمي88-861-051للحفاظ على حركة الركيزة أثناء التخمير.
مكونات محلول الملح (على سبيل المثال ، KH2< / sub>PO4< / sub> ، Na2< / sub>SO4< / sub> ، KCl ، إلخ.)سيجما ألدريتشضعفلتحضير محلول الملح المعقم ، انظر الوصفة التفصيلية في البروتوكول.
نخالة القمحالسوق التجاري -الركيزة لتخمير الحالة الصلبة.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, J., et al. Fungal solid-state fermentation of crops and their by-products to obtain protein resources: The next frontier of food industry. Trends Food Sci Technol. 138, 628-644 (2023).
  2. López-García, C. L., Guerra-Sánchez, G., Santoyo-Tepole, F., Olicón-Hernández, D. R. Chitinase induction in Trichoderma harzianum: A solid-state fermentation approach using shrimp waste and wheat bran/commercial chitin for chitooligosaccharides synthesis. Prep Biochem Biotechnol. 54 (8), 1040-1050 (2024).
  3. Sadh, P. K., Duhan, S., Duhan, J. S. Agro-industrial wastes and their utilization using solid state fermentation: A review. BIOB. 5 (1), 1(2018).
  4. Viniegra-González, G., et al. Advantages of fungal enzyme production in solid state over liquid fermentation systems. Biochem Eng J. 13 (2), 157-167 (2003).
  5. Olicón-Hernández, D. R., et al. Production of chitosan-oligosaccharides by the chitin-hydrolytic system of Trichoderma harzianum and their antimicrobial and anticancer effects. Carbohydr Res. 486, 107836(2019).
  6. Leite, P., et al. Recent advances in production of lignocellulolytic enzymes by solid-state fermentation of agro-industrial wastes. Curr Opin Green Sustain Chem. 27, 100407(2021).
  7. Chmelová, D., Legerská, B., Kunstová, J., Ondrejovič, M., Miertuš, S. The production of laccases by white-rot fungi under solid-state fermentation conditions. World J Microbiol Biotechnol. 38 (2), 21(2022).
  8. López-Gómez, J. P., Venus, J. Potential role of sequential solid-state and submerged-liquid fermentations in a circular bioeconomy. Fermentation. 7 (2), 76(2021).
  9. Molelekoa, T. B., Regnier, T., Da Silva, L. S., Augustyn, W. Production of pigments by filamentous fungi cultured on agro-industrial by-products using submerged and solid-state fermentation methods. Fermentation. 7 (4), 295(2021).
  10. Rodrigues, E. M., Karp, S. G., Malucelli, L. C., Helm, C. V., Alvarez, T. M. Evaluation of laccase production by Ganoderma lucidum in submerged and solid-state fermentation using different inducers. J Basic Microbio. 59 (8), 784-791 (2019).
  11. Soccol, C. R., et al. Recent developments and innovations in solid-state fermentation. Biotechnol Res Innov. 1 (1), 52-71 (2017).
  12. Silverstein, T. P. When both Km and Vmax are altered, is the enzyme inhibited or activated. Biochem Mol Biol Edu. 47 (4), 446-449 (2019).
  13. Suresh, P. V., Anil Kumar, P. K., Sachindra, N. M. Thermoactive β-n-acetylhexosaminidase production by a soil isolate of Penicillium monoverticillium CFR 2 under solid state fermentation: Parameter optimization and application for n-acetyl chitooligosaccharides preparation from chitin. World J Microbiol Biotechnol. 27 (6), 1435-1447 (2011).
  14. Rahardjo, Y. S. P., Sie, S., Weber, F. J., Tramper, J., Rinzema, A. Effect of low oxygen concentrations on growth and α-amylase production of Aspergillus oryzae in model solid-state fermentation systems. Biomol Eng. 21 (6), 163-172 (2005).
  15. Singhania, R. R., Patel, A. K., Thomas, L., Pandey, A. Solid-State Fermentation in Industrial Biotechnology - Products and Processes. Wittmann, C., Liao, J. C. 4, 187-204 (2017).
  16. Sala, A., Barrena, R., Artola, A., Sánchez, A. Current developments in the production of fungal biological control agents by solid-state fermentation using organic solid waste. Crit Rev Environ Sci Technol. 49 (8), 655-694 (2019).
  17. Steudler, S., Bley, T. Better one-eyed than blind-Challenges and opportunities of biomass measurement during solid-state fermentation of basidiomycetes in Filaments in bioprocesses. Krull, R., Bley, T. , Springer International Publishing. Cham. 223-252 (2015).
  18. Farinas, C. S. Developments in solid-state fermentation for the production of biomass-degrading enzymes for the bioenergy sector. Renew Sustain Energy Rev. 52, 179-188 (2015).
  19. Marques, N. P., et al. Cellulases and xylanases production by endophytic fungi by solid state fermentation using lignocellulosic substrates and enzymatic saccharification of pretreated sugarcane bagasse. Ind Crops Prod. 122, 66-75 (2018).
  20. Li, N., et al. Valorization of wheat bran by three fungi solid-state fermentation: Physicochemical properties, antioxidant activity, and flavor characteristics. Foods. 11 (12), 1722(2022).
  21. Mitchell, D. A., et al. Solid state fermentation: Research and industrial applications. Steudler, S., Werner, A., Cheng, J. J. , Springer International Publishing. Cham. 27-50 (2019).
  22. Chen, H. Modern Solid State Fermentation: Theory and Practice. Chen, H. , Springer Dordrecht. 1-324 (2013).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Solid State FermentationExtracellular Enzyme ProductionFilamentous FungiPolymer HydrolysisWheat Bran SubstrateFungal InoculumRotary Fermentation SystemEnzyme ExtractionHydrolytic EnzymesAgro Industrial Byproduct

Related Articles