اینولیناز: کاربرد، بازار جهانی و تولیدصنعتی

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسندگان

1 بخش زیست‌فناوری میکروبی، ‌‌دانشکده زیست‌شناسی، دانشگاه تهران، ایران

2 آزمایشگاه زیست فناوری دارویی. بخش زیست فناوری میکربی . دانشکده زیست شناسی وقطب علمی تبارزایی موجودات زنده. پردیس علوم . دانشگاه تهران

چکیده

اینولینازها کلاس آنزیم‌های صنعتی هستند که به طور گسترده برای تولید شربت فروکتوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این گروه آنزیمی ‌با توجه به پتانسیل مناسبی که در تولید فروکتوز و شربت فروکتوز با درصد بالا دارد، کشورهای توسعه یافته را به ادامه انجام تحقیقات در این زمینه ترغیب میکند. مهمترین منبع تولیدی اینولیناز، میکروارگانیسم‌ها هستند. در این مقاله ابتدا انواع اینولینازها و کاربردهای آن بیان شده و سپس بازار جهانی آن  بر اساس معیارهای مختلف بررسی می‌شود. همچنین سیستم SSF به عنوان یک سیستم تولیدی مناسب معرفی می‌گردد و بعد از شرح دادن جزئیات مراحل تولید و خالص سازی، به چالش‌های این سیستم تولیدی پرداخته شده و راه حل‌هایی برای فائق آمدن بر این مشکلات مطرح می‌گردد.

کلیدواژه‌ها

1- Kirk, O., T.V. Borchert, and C.C. Fuglsang, Industrial enzyme applications. Current opinion in biotechnology, 2002. 13(4): p. 345-351.
2- https://www.creative-enzymes.com/similar/inulinase _375.html.
3- Fernandes, P., Marine enzymes and food industry: insight on existing and potential interactions. Frontiers in Marine Science, 2014. 1: p. 46.
4- Pouyez, J., et al., First crystal structure of an endo-inulinase, INU2, from Aspergillus ficuum: discovery of an extra-pocket in the catalytic domain responsible for its endo-activity. Biochimie, 2012. 94(11): p. 2423-2430.
5- Singh, R.S. and K. Chauhan, Inulinase production from a new inulinase producer, Penicillium oxalicum BGPUP-4. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2017. 9: p. 1-10.
6- Singh, R., R. Dhaliwal, and M. Puri, Production of inulinase from Kluyveromyces marxianus YS-1 using root extract of Asparagus racemosus. Process Biochemistry, 2006. 41(7): p. 1703-1707.
7- Inulinase Market - Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends, and Forecast 2017 - 2027. Transparency Market Research, 2020.
8- Das, D., R. Bhat, and R. Selvaraj, Review of inulinase production using solid-state fermentation. Annals of Microbiology, 2019. 69(3): p. 201-209.
9- Mazutti, M., et al., Optimization of inulinase production by solid-state fermentation using sugarcane bagasse as substrate. Enzyme and Microbial Technology, 2006. 39(1): p. 56-59.
10- Mazutti, M., et al., Production of inulinase by solid-state fermentation: effect of process parameters on production and preliminary characterization of enzyme preparations. Bioprocess and Biosystems Engineering, 2007. 30(5): p. 297-304.
11- Romero-Gómez, S., C. Augur, and G. Viniegra-González, Invertase production by Aspergillus niger in submerged and solid-state fermentation. Biotechnology Letters, 2000. 22(15): p. 1255-1258.
12- Al-Dabbagh, Y.N. and W.A. Mahmood, Effect of carbon, nitrogen and pH on inulinase production from local isolate of Aspergillus niger. ZANCO Journal of Pure and Applied Sciences, 2015. 27(3): p. 1-8.
13- Selvakumar, P. and A. Pandey, Solid state fermentation for the synthesis of inulinase from Staphylococcus sp. and Kluyveromyces marxianus. Process Biochemistry, 1999. 34(8): p. 851-855.
14- Ayyachamy, M., et al., Production of inulinase by Xanthomonas campestris pv phaseoli using onion (Allium cepa) and garlic (Allium sativum) peels in solid state cultivation. Letters in applied microbiology, 2007. 45(4): p. 439-444.
15- Dilipkumar, M., M. Rajasimman, and N. Rajamohan, Enhanced inulinase production by Streptomyces sp. in solid state fermentation through statistical designs. 3 Biotech, 2013. 3(6): p. 509-515.
16- Kapilan, R., Solid state fermentation for microbial products: A review. Arch Appl Sci Res, 2015. 7(8): p. 21-25.
17- Chen, H., Modern solid state fermentation. Netherlands: Springer, 2013.
18- Mitchell, D.A., N. Krieger, and M.M. Berovic, Solid-state fermentation bioreactors. 2006: Springer.
19- Mazutti, M.A., et al., Kinetics of inulinase production by solid-state fermentation in a packed-bed bioreactor. Food Chemistry, 2010. 120(1): p. 163-173.
20- Fernandes, M. and B. Jiang, Fungal inulinases as potential enzymes for application in the food industry. Food Science and Technology, 2013. 5: p. 1031-1042.
21- Singh, R.S. and K. Chauhan, Production, purification, characterization and applications of fungal inulinases. Current Biotechnology, 2018. 7(3): p. 242-260.
22- Kango, N. and S.C. Jain, Production and properties of microbial inulinases: recent advances. Food Biotechnology, 2011. 25(3): p. 165-212.
23- Cho, Y.J. and J.W. Yun, Purification and characterization of an endoinulinase from Xanthomonas oryzae No. 5. Process Biochemistry, 2002. 37(11): p. 1325-1331.
24- Singh, R.S., R. Dhaliwal, and M. Puri, Partial purification and characterization of exoinulinase from Kluyveromyces marxianus YS-1 for preparation of high-fructose syrup. Journal of microbiology and biotechnology, 2007. 17(5): p. 733-738.
25- Manan, M. and C. Webb, Design aspects of solid state fermentation as applied to microbial bioprocessing. J Appl Biotechnol Bioeng, 2017. 4(1): p. 91.
26- Krishna, C., Solid-state fermentation systems—an overview. Critical reviews in biotechnology, 2005. 25(1-2): p. 1-30.
27- Leelaram, S., et al., Effect of feeding strategies on inulinase production analyzed in a biocalorimeter. Process Biochemistry, 2016. 51(6): p. 692-703.
  • تاریخ دریافت: 21 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 08 تیر 1400
  • تاریخ پذیرش: 08 تیر 1400