GAMMA IRRADIATION AND OPTIMIZATION OF FERMENTATION CONDITIONS FOR ENHANCED PRODUCTION OF SUCCINIC ACID BY LACTOBACILLUS SPP. *

EL SHAFEY, H.M.⁽¹⁾ and EL-SAYED, W.S.⁽²⁾

(1) Microbiology Department, National Centre for Radiation Research and

Technology, Nasr City, Cairo, Egypt, and (2) Microbiology Department,
Faculty of Science, Ain Shams University, Cairo, Egypt.

Key words: Succinic acid, Lactobacillus, Fermentation, Gamma irradiation.

التشعيع الجامى وظروف التخمر المثلى من أجل تحسين إنتاج حامض السكسينيك بواسطة بكتريا اللاكتوباسيلس

حاتم محمد الشافعى و وائل سمير السيد

خلاصـــة

تم عزل سلالات بكتيرية تنتمى للاكتوباسيلس مجمعة من محلات جزارة محلية. تم اختيار أعلى سلالتين فى إنتاج حامض السكسينيك وتم التعرف عليهم كبكتريا اللاكتوباسيلس ورمز لهم بالأرقام 3BR و 24BR وظروف النمو التى أدت إلى أفضل إنتاجية للسلالتين كانت التحضين لمدة 48 ساعة على درجة حرارة 34 درجة مئوية ورقم أس هيدروجينى 6.5 مع استعمال 3% حجم تلقيحى. واستبدال داى امونيوم ستريت بحامض الفيوماريك أدى إلى زيادة حوالى 50% فى إنتاج حامض السكسينيك للسلالتين بينما الاستبدال بصوديوم ستريت و حامض الأيسوسيتريك  أدى إلى نقص الإنتاجية.

تبين أن هناك تأثير استحثاثى للإنتاج باستخدام الإشعاع حتى جرعة 0.5 كيلوجراى بالنسبة للسلالتين، وتم رصد زيادة قدرها 19.41% و 21.01% بالنسبة للسلالتين 3BR و 24BR بالترتيب، أما الجرعات الإشعاعية 1.0 و 1.5 كيلوجراى فأدت إلى نقص فى إنتاج حامض السكسينيك.

وبناء على هذه الدراسة فيمكن القول بأنه تم الحصول على زيادة كلية فى إنتاج حامض السكسينيك بمقدار 99.52% و 105.57% للسلالتين 3BR و 24BR ، بالترتيب، وذلك بتطبيق أفضل الظروف التى تم التوصل إليها فى آن واحد.

ABSTRACT

Isolated bacterial strains belonging to the genus Lactobacillus were locally collected from butcher markets.

Two bacterial strains having the highest succinic acid production were selected and identified as Lactobacillus strain BR3 and BR24.

Growth conditions yielded highest succinic acid production for the two isolates were found to be 48 hours incubation at 34°C, pH 6.5 and 3% (v/v) inoculum size. Replacement of diammonium citrate by fumaric acid increased succinic acid yield obtained by about 50% for the two isolates, while sodium citrate and isocitric acid yielded succinic acid less than the control.

Gamma irradiation stimulated succinic acid production up to 0.50 KGy for the two isolates giving +19.41% and +21.01% increase of succinic acid production for Lactobacillus sp. BR3 and BR24, respectively. Higher gamma doses (1.0 and
1.5 KGy) led to a decrease in succinic acid production by the two isolates.

An overall increase in the succinic acid yield for Lactobacillus sp. BR3 (99.52%) and BR24 (105.57 %) was achieved in implicating all optimized factors for succinic acid production in one time.