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A glycerol-inducible thermostable lipase from Bacillus sp.: medium optimization by a Plackett–Burman design and by response surface methodology

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Abstract:

The production of a neutral lipase from a Bacillus sp. was improved tremendously (193-fold) following media optimization involving both the "one-at-a-time" and the statistical designing approaches. The present lipase was poorly induced by oils, instead its production was induced in the presence of sugars and sugar alcohols, mainly galactose, lactose, glycerol, and mannitol. A high inoculum density of 15% v/v (A550 = 0.8) led to maximum lipase production. Interestingly, the enzyme induction was growth independent, a property very different from most of the lipases investigated to date. The optimal composition of the growth medium to achieve maximum lipase production was determined to be as follows: NH4Cl, 35 g·L–1; glycerol, 10 mL·L–1; K2HPO4, 3 g·L–1; KH2PO4, 1 g·L–1; MgSO4·7H2O, 0.1 g·L–1; glucose, 2 g·L–1; MgCl2, 0.6 mmol·L–1, with 15% inoculum density and an incubation period of 24 h. About 62 U·mL–1 of enzyme production was achieved in the optimized medium.Key words: lipase, glycerol inducible, statistical designing.

La production d'une lipase neutre de Bacillus sp. fut considérablement améliorée (facteur de 193) suite à une optimisation du milieu mettant en jeu à la fois les approches de modélisation "une à la fois" et statistique. La lipase en question était faiblement induite par les huiles; en revanche, elle a été induite par des sucres et des alcools de sucres, principalement le galactose, le lactose, le glycérol et le mannitol. Une densité élevée d'inoculum de 15 % v/v (A550 = 0,8) a mené à une production maximale de lipase. Fait intéressant, l'induction enzymatique était indépendante de la croissance, un attribut fort différent de la plupart des lipases étudiées jusqu'à maintenant. La composition optimale du milieu de croissance afin d'atteindre une production maximale de lipase fut déterminée comme étant : NH4Cl, 35 g·L–1; glycérol, 10 mL·L–1; K2HPO4, 3 g·L–1; KH2PO4, 1 g·L–1; MgSO4·7H2O, 0,1 g·L–1; glucose, 2 g·L–1; MgCl2, 0,6 mmol·L–1 avec un inoculum de 15 % et une durée d'incubation de 24 h. Environ 62 U·mL–1 d'enzyme fut produite dans le milieu optimisé.Mots clés : lipase, inductible au glycérol, modélisation statistique.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-05-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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