Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Modellierung und Optimierung der 1-Kestose-Produktion durch Schedonorus arundinaceus 1-SST

Duniesky Martínez, Roberto J. Cabrera, Iván Rodríguez, Carmen Menéndez, Alina Sobrino, Lázaro Hernández, Enrique R. Pérez*

In den derzeit im Handel erhältlichen Mischungen von Fructooligosacchariden (FOS) vom Inulin-Typ, die durch Pilz-Fructosyltransferasen aus Saccharose synthetisiert werden, hat 1-Kestose eine bessere bifidusstimulierende Wirkung als Nystose und Frutosyl-Nystose. In dieser Studie war eine rekombinante Saccharose:Saccharose-1-Fructosyltransferase (1-SST, EC 2.4.1.99) aus der Pflanze Schedonorus arundinaceus (Sa) das Enzym der Wahl, um die Batch-Produktion von 1-Kestose in einem ummantelten Rührgefäß zu maximieren. Es wurden mathematische Modelle entwickelt, um die optimalen Bedingungen für die Saccharose-Umwandlungsreaktion und die anschließende Enzyminaktivierung zur Verhinderung der 1-Kestose-Hydrolyse vorherzusagen. Nach programmierter Hitzeinaktivierung von Sa1-SSTrec in optimierten Batch-Experimenten mit unterschiedlichen Enzym- und Saccharosekonzentrationen stellte 1-Kestose mehr als 90 % des gesamten FOS-Gehalts (53 %–58 %, w/w) im Reaktionsgemisch dar. Die hier beschriebenen mathematischen Modelle sind geeignete Werkzeuge für die kostengünstige Herstellung von 1-Kestose in skalierten Batch-Reaktionen.