• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Wrocławscy uczeni opracowali bezkaloryczny słodzik wytwarzany z taniej gliceryny

    18.05.2010. 06:18
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespołowi prof. Waldemara Rymowicza z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu udało się otrzymać mutanty drożdży o unikalnych właściwościach technologicznych. Drożdże te, nazwane Yarrowia lipolytica Wratislavia, mogą m.in. syntetyzować erytrytol, czyli bezkaloryczny słodzik, z taniej gliceryny odpadowej.

    Mutanty drożdży otrzymano poprzez naświetlanie promieniowaniem UV dzikiego szczepu Yarrowia lipolytica A-101. Szczep ten, wyizolowany w latach 70. ubiegłego wieku przez wrocławskich naukowców, został znaleziony w myjni samochodowej, w glebie skażonej benzyną i olejem napędowym. "Tam znalazł sobie niszę, w której przetrwał - wyjaśnia Rymowicz. - Szczep ten był rodzicem dla wielu innych szczepów-mutantów o charakterystycznych cechach produkcyjnych."

    Drożdże Yarrowia lipolytica można wyizolować ze środowiska naturalnego. Naturalne siedliska tego gatunku to gleba i produkty spożywcze - oleje roślinne, margaryna, majonezy czy sery z przerostem pleśniowym.

    Cechą szczególną wrocławskiej mutacji drożdży jest umiejętność biosyntezy erytrytolu z gliceryny.

    "Erytrytol stosowany jest do słodzenia niektórych produktów mleczarskich takich jak lody, dżemy, gumy do żucia - opowiada prof. Rymowicz. - W 2006 roku produkowano w Europie około 6 tys. ton tej substancji rocznie, a od roku 2008 jest on dopuszczony do stosowania jako słodzik także w Polsce. Erytrytol występuje powszechnie w przyrodzie. Jest obecny w gruszkach, melonach, algach morskich i owocach morza. Ma słodki smak, a dodatkowo daje w ustach poczucie chłodu. Jest trochę mniej słodki niż cukier spożywczy, czyli sacharoza."

    "Erytrytol, w przeciwieństwie do cukru, nie jest metabolizowany przez ludzki organizm i jest wydalany z organizmu ludzkiego z moczem. A to oznacza, że nie ma kalorii" - wyjaśnia Rymowicz. Dlatego może być zalecany diabetykom, ludziom otyłym i nie powoduje próchnicy zębów.

    Surowcem, z którego drożdże Yarrowia lipolytica Wratislavia syntetyzują słodzik jest tani i odnawialny glicerol (nazywany inaczej gliceryną). Glicerol powstaje m.in. przy wytwarzaniu biopaliw (biodiesla).

    "W Polsce, w ciągu roku, otrzymujemy około 70 tys. ton gliceryny, które możemy wykorzystać jako cenny surowiec w procesach mikrobiologicznych - mówi prof. Rymowicz. - Z taniej gliceryny (0,7 zł/kg) możemy otrzymać erytrytol, substancję słodzącą, której cena rynkowa jest znacznie wyższa (około 12 zł/kg)".

    Ekspert dodaje, że dotychczas erytrytol był produkowany z glukozy lub hydrolizatów skrobiowych, za pomocą innych gatunków drożdży, takich jak Candida magnoliae, czy Torula sp. "Obecnie cena gliceryny jest dużo niższa niż cena glukozy, dlatego naszym odkryciem zainteresowało się już kilka światowych firm" - podkreśla.

    Szczepy Yarrowia lipolytica Wratislavia, mogą służyć nie tylko do biosyntezy erytrytolu, ale także do produkcji kwasu cytrynowego, ważnego kwasu organicznego stosowanego powszechnie w przemyśle spożywczym.

    "Drożdże mogą być również atrakcyjnym produktem handlowym - zapewnia prof. Waldemar Rymowicz. - Mogą być stosowane jako suplementy białka mikrobiologicznego i witamin w paszach dla zwierząt."

    Projekt prof. Waldemara Rymowicza jest częścią projektu "Zielona Chemia" w konsorcjum wyższych uczelni kierowanym przez prof. Włodzimierza Grajka z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Projekt ten otrzymał dofinansowanie z Unii Europejskiej, w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-2013, poddziałanie 1.1.2. Problematyka biosyntezy erytrytolu z gliceryny jest jednym z kluczowych elementów tego projektu badawczego.

    PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

    agt/ kap/


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Monostearynian gliceryny – organiczny związek chemiczny, ester gliceryny i kwasu stearynowego stosowany głównie jako emulgator. Jest bezbarwną, bezwonną i posiadającą słodkawy smak substancją o właściwościach higroskopijnych. Występuje naturalnie w ciele człowieka, jako półprodukt w trawieniu tłuszczów. Znajduje się także w tłustym jedzeniu. Yarrowia lipolytica – gatunek grzybów z rzędu drożdżakowców, z monotypowego rodzaju Yarrowia. Odmiennie od drożdży Saccharomyces cerevisiae, przetwarzających cukry proste, wykorzystuje tłuszcze jako źródło węgla i energii. Oleosom, sferosom – specyficzne organellum występujące w komórkach roślinnych magazynujące tłuszcze, zwykle triacyloglicerole. Kropla tłuszczu otoczona błoną o połowę cieńszą niż błona komórkowa, składająca się z jednej warstwy białek i fosfolipidów, których końce hydrofilowe skierowane są w stronę cytozolu. Organella te występują w komórkach bielma albo liścieni nasion, a także w komórkach mezokarpu palmy oleistej oraz owocach awokado. W komórkach tkanek magazynujących tłuszcze może występować do kilkuset tysięcy oleosomów. Występują one również w komórkach mezofilu, gdzie stwierdza się od 1 do 15 sztuk na komórkę oraz w komórkach pyłku i tapetum pylników. Metodami inżynierii genetycznej doprowadzono do powstania oleosomów w komórkach grzybów z gatunku Yarrowia lipolytica.

    Drożdże dolnej fermentacji (Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces pastorianus) – szczep drożdży piwowarskich należący do gatunku Saccharomyces cerevisiae, stosowany w celu przeprowadzenia dolnej fermentacji brzeczki piwnej i otrzymania piw typu lager. Charakterystyczną cechą tych drożdży jest ich zdolność do fermentacji w temperaturze 5-10 °C i osadzanie się pod koniec procesu na dnie fermentora. Szare mydło – mydło potasowe, to mieszanina soli potasowych wyższych kwasów karboksylowych, gliceryny, kwasu cytrynowego, chlorku sodu i innych. W odróżnieniu od mydeł sodowych nie zawiera sztucznych barwników czy substancji zapachowych, co sprawia, że uczulenia spowodowane szarym mydłem są znacznie rzadsze niż przy stosowaniu innych środków higienicznych. Zapach szarego mydła jest prawie nieodczuwalny.

    Olej Lorenza - środek profilaktyczny, będący mieszaniną w proporcji 4:1 trioleinianu gliceryny i trierukinianu gliceryny (czyli glicerynowych estrów kwasu oleinowego i erukowego), który ma zapobiegać tworzeniu długołańcuchowych kwasów tłuszczowych, stosowany w adrenoleukodystrofii. Stearyna jest trójglicerydem, ester gliceryny i kwasu stearynowego. Zaliczana jest do tłuszczów zwierzęcych, jest produktem ubocznym przy przetwarzaniu wołowiny. Można ją także znaleźć w tropikalnych roślinach. Stosowana głównie do produkcji łoju, z którego wytwarza się mydła i świece. Produkcja mydeł polega na reakcji stearyny z wodorotlenkiem sodu w wodzie, w wyniku czego otrzymuje się glicerynę i stearynian sodu, który może być stosowany jako mydło. Poniżej przedstawiono schemat tej reakcji:

    Drożdże górnej fermentacji - szczepy drożdży z gatunku Saccharomyces cerevisiae wykorzystywane w piwowarstwie do warzenia piw pszenicznych, angielskich, niektórych belgijskich i.in. W odróżnieniu od drożdży fermentacji dolnej - Saccharomyces carlsbergensis - drożdże fermentacji górnej fermentują w temperaturach wyższych 15-25 °C, a w trakcie fazy burzliwej fermentacji zbierają się na powierzchni brzeczki. Z czasem również drożdże górnej fermentacji osadzają się na dnie, jednakże w browarach posiadających kadzie otwarte zbierane są one z powierzchni zanim opadną na dno. Melasa zapachowa (masa aromatyczna) - jest to mieszanina rozdrobnionych otrębów trzciny cukrowej, melasy z trzciny cukrowej, glukozy, gliceryny oraz naturalnych aromatów.
    Stosuje się do aromaterapii jako naturalną formę medycyny, która opiera się na zastosowaniu leczniczych i terapeutycznych właściwości roślin, wprowadzanych do organizmu poprzez drogi oddechowe (wąchanie, inhalacje) lub przez skórę (masaż, kąpiel, kosmetyki). Melasa zapachowa jako środek aromateuptyczny koi dolegliwości psychiczne i fizyczne, a jej głównym zadaniem jest wprowadzanie w organizmie harmonii ciała i umysłu oraz wspomaganie i pobudzanie własnych, naturalnych sił obronnych organizmu. Najważniejszą cechą melasy zapachowej jest jej różnorodne i wszechstronne zastosowanie w aromaterapii przez inhalacje oraz poprzez zastosowanie rozdrobnionych otrębów trzciny cukrowej jako produktu do masażu i peelingu całego ciała. Aromaterapia jest znakomitym antidotum na stresy, napięcia, zdenerwowanie, bezsenność, wynikające ze współczesnego stylu życia.

    Tłuszcze zwierzęce - produkty naturalnego pochodzenia, uzyskiwane ze zwierząt lądowych i morskich. Są to mieszaniny estrów gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych.

    Sztuczny środek słodzący, słodzik – otrzymywany syntetycznie związek chemiczny mający słodki smak i zastępujący cukier spożywczy (substytut cukru).

    Zielenice (Chlorophyta) – parafiletyczna grupa jednokomórkowych (o strukturze wiciowcowej, kapsalnej i kokoidalnej) lub wielokomórkowych, samożywnych roślin występujących w wodach słodkich i słonych, rzadko w środowisku lądowym – wówczas są to higrofity lub symbionty. Należy tu ok. 9000 gatunków. Swą polską nazwę wzięły od dominującej barwy chlorofilu a i b, występują jednak w nich również karoteny (α-, β- i γ-) i ksantofile (luteina, zeaksantyna, wiolaksantyna, neoksantyna, astaksantyna). Jako substancja zapasowa wykorzystywana jest głównie skrobia, a u niektórych również inulina lub podobne do niej związki, sacharoza, maltoza lub erytrytol. W ścianie komórkowej znajduje się celuloza, a czasem również mannany i ksylany. Zielenice stanowią jedną z trzech linii rozwojowych roślin (obok glaukofitów i krasnorostów). Współcześnie dzielone są na dwie lub cztery równorzędne grupy (gromady). W rygorystycznych ujęciach taksonomicznych do zielenic zaliczane są także rośliny lądowe, przy czym dla takiego ujęcia stosuje się odrębną nazwę rośliny zielone. Termin zielenice oznacza w aktualnym ujęciu wszystkie linie rozwojowe roślin zielonych po wyłączeniu z nich roślin lądowych. Projekt Proteus – projekt współfinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007–2013. Proteus to ultranowoczesny, zintegrowany system przeznaczony do działań antyterrorystycznych i antykryzysowych realizowany przez konsorcjum wiodących ośrodków naukowo-badawczych w Polsce. Działania służb mają wspomagać m.in. trzy wielofunkcyjne roboty, samolot bezzałogowy oraz mobilne centrum dowodzenia. System ma być w całości zintegrowany, co jest innowacją w skali światowej i stanowi poważne wyzwanie dla inżynierów pracujących przy projekcie. Realizacja projektu rozpoczęła się w 2009 roku, a jego zakończenie planowane jest na rok 2013.

    Endokrynologia Polska – dwumiesięcznik Polskiego Towarzystwa Endokrynologicznego wydawany przez Wydawnictwo Via Medica. Redaktorem naczelnym jest prof. Beata Kos-Kudła. Zastępcami redaktora naczelnego są: prof. Ewa Sewerynek, prof. Marek Bolanowski, prof. Roman Junik oraz dr hab. Tomasz Bednarczuk.

    Dodano: 18.05.2010. 06:18  


    Najnowsze