Enhanced Exoinulinase Production from Kluyveromyces marxianus YS-1 using Response Surface Methodology

Ano: 2010 | Volume: 53 | Número: 5

Autores: Ram Sarup Singh, Shveta Lotey

Palavras-chave: kluyveromyces marxianus, exoinulinase, medium optimization, central composite rotatable design, response surface methodology

Resumo Português:

Foi investigada a optimização de componentes
criticos do meio de cultivo para a produção de
exoinulinase por Kluyveromyces marxianus YS-1
em frascos agitados utilizando a metodologia de
superficie de resposta (RSM), com base em um
delineamento composto central rotativo. As
variáveis independentes, com cinco niveis, foram
as concentrações de inulina, de extrato de carne,
de cloreto de cálcio e de dodecil sulfato de sódio,
bem como o pH do meio de cultivo. Os valores
ótimos, obtidos pela RSM, foram com 2% de
inulina, 2.17% de extrato de carne, 0.65 mM de
cloreto de cálcio, 0.10 mM de dodecil sulfato de
sódio e pH 5.5. As estimativas de produção de
exoinulinase e de rendimento em biomassa no
meio otimizado foram de 63.61 UI/ml e de 9.65
(em termos de OD600/10), respectivamente. Os
coeficientes de correlação múltipla R foram de
0.9976 e 0.9605 para produção de exoinulinase e
biomassa, respectivamente, e, sendo próximos de
um, indicam uma excelente correlação entre os
valores estimados e experimentais. A máxima
productividade de exoinulinase (64.05 UI/ml)
obtida experimentalmente por RSM foi mais que o
dobro em comparação com nossos resultados
anteriores utilizando uma técnica de otimização
clássica de uma variável por vez.

Resumo Inglês:

Optimization of critical medium components for exoinulinase production by Kluyveromyces marxianus YS-1 at
shake-flask was investigated using response surface methodology (RSM) based on a central composite rotatable
design (CCRD). A five-level with five factors CCRD was used to evaluate the influence of related factors including
concentration of inulin, meat extract, calcium chloride, sodium dodecyl sulphate and medium pH. Optimum values
obtained by RSM were 2% inulin, 2.17% meat extract, 0.65 mM calcium chloride, 0.10 mM sodium dodecyl
sulphate and pH 5.5. Optimized medium projected a theoretical exoinulinase production of 63.61 IU/mL and
biomass yield of 0.965 (OD600/10). Multiple correlation coefficient R was 0.9976 and 0.9605 for exoinulinase
production and biomass yield, respectively, which being close to one, justified an excellent correlation between the
predicted and experimental values. Maximum productivity of exoinulinase (64.05 IU/mL) obtained experimentally
by RSM was more than double in comparison to earlier findings using classical one-variable-at-a-time technique.