Исследование биотехнологического потенциала Candida boidinii XM02G: высокая эффективность производства ксилита и высокая толерантность к ингибирующим соединениям.
Exploring the biotechnological potential of Candida boidinii XM02G: High xylitol production efficiency and high tolerance to inhibitory compounds.
Nivio Batista Santana, João Carlos Teixeira Dias, Rachel Passos Rezende, Marcelo Franco, Larissa Karen Silva Oliveira, Alexsandra Nascimento Ferreira
Аннотация (перевод)
Дрожжи C. boidinii проявляют высокую толерантность к экстремальным условиям окружающей среды. Эта характеристика делает их микроорганизмом со значительным биотехнологическим потенциалом, особенно для производства ксилита. Однако этот потенциал остается недостаточно изученным. Ксилит является альтернативой сахарозе, обладая аналогичной сладостью, меньшей калорийностью и инсулинонезависимым метаболизмом, что делает его подходящим для людей с диабетом и применимым в стоматологической, фармацевтической и пищевой промышленности. Учитывая его актуальность, целью данного исследования было изучение производства ксилита штаммом C. boidinii XM02G и его устойчивости к ингибирующим соединениям, полученным из лигнина. C. boidinii XM02G был выделен из зоны выращивания какао и культивирован на синтетической среде для производства ксилита. Устойчивость дрожжей была проверена против фенольных ингибиторов: бензойной кислоты, сиреневой кислоты, p-гидроксибензойной кислоты и феруловой кислоты. При начальных условиях pH 5 и концентрации ксилозы 40 г л были получены выход 0.80 г г и эффективность 87.2%. Дрожжи проявили толерантность к большинству протестированных ингибиторов даже при концентрациях выше тех, что обнаруживаются в гидролизатах лигноцеллюлозной биомассы, производя 16.8 г л ксилита в присутствии p-гидроксибензойной кислоты. Только бензойная кислота в концентрациях 0.5 и 1.0 г л полностью ингибировала рост клеток и производство ксилита. Эти результаты подчеркивают биотехнологический потенциал C. boidinii XM02G, указывая на него как на перспективный микроорганизм благодаря его заметной толерантности к ингибиторам — важнейшему свойству для применения в биопереработке биомассы.
Оригинальная аннотация
The yeast C. boidinii exhibits high tolerance to extreme environments. This characteristic makes it a microorganism with significant biotechnological potential, particularly for xylitol production. However, this potential remains underexplored. Xylitol is an alternative to sucrose, offering equivalent sweetness, lower caloric content, and insulin-independent metabolism, making it suitable for diabetic individuals and applicable in dental, pharmaceutical, and food industries. Given its relevance, this study aimed to investigate xylitol production by C. boidinii XM02G and its resistance to lignin-derived inhibitory compounds. C. boidinii XM02G was isolated from a cocoa cultivation area and cultivated in synthetic medium for xylitol production. The yeast's resistance was tested against phenolic inhibitors: benzoic acid, syringic acid, p-hydroxybenzoic acid, and ferulic acid. A yield of 0.80 g gand an efficiency of 87.2% were obtained under initial conditions of pH 5 and xylose concentration of 40 g L. The yeast showed tolerance to most tested inhibitors, even at concentrations higher than those found in lignocellulosic biomass hydrolysates, producing 16.8 g Lof xylitol in the presence of p-hydroxybenzoic acid. Only benzoic acid at concentrations of 0.5 and 1.0 g Lcompletely inhibited cell growth and xylitol production. These results highlight the biotechnological potential of C. boidinii XM02G, suggesting it as a promising microorganism due to its notable inhibitor tolerance-an essential trait for biomass-based biorefinery applications.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/7f77a8b5-da8c-44a2-84c8-1e190fedbed9
DOI: 10.1016/j.funbio.2026.101755