Preview

Шәкәрім Университетінің Хабаршысы. Техникалық ғылымдар сериясы

Кеңейтілген іздеу

ЛИМОН ҚЫШҚЫЛЫН БИОТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ҮДЕРІСТЕ ӨНДІРУГЕ МАКРО- ЖӘНЕ МИКРОЭЛЕМЕНТТЕРДІҢ ӘСЕРІ

https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-43

Толық мәтін:

Аңдатпа

This article is devoted to the study of the impact of macro- and microelement concentrations on citric acid biosynthesis using the mutant strain Aspergillus niger R5/4 under submerged fermentation conditions. Laboratory experiments were conducted by varying the levels of NH₄NO₃, KH₂PO₄, MgSO₄·7H₂O, ZnSO₄·7H₂O, FeSO₄·7H₂O, and CuSO₄·5H₂O in the nutrient medium. It was found that a balanced ratio of these elements has a significant effect on the fungal metabolism and morphology, as well as on citric acid productivity. The maximum citric acid yield (69.18 g/L) was achieved after 168 hours of incubation at 30°C and pH 5.0 with the following concentrations: NH₄NO₃ – 3 g/L, KH₂PO₄ – 2 g/L, MgSO₄·7H₂O – 0.3 g/L, ZnSO₄·7H₂O – 1 mg/L, FeSO₄·7H₂O – 12 mg/L, CuSO₄·5H₂O – 70 mg/L. High productivity was associated with the formation of compact mycelial pellets with diameters less than 0.5 mm. Exceeding threshold concentrations of certain microelements, particularly zinc and iron, led to decreased citric acid output, likely due to toxic effects and disruption of physiological processes. The results obtained may be used to optimize nutrient media composition in the context of industrial-scale citric acid production through biotechnological methods.

Авторлар туралы

Б. С. Шайменова
С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті
Қазақстан

Бахыт Сайлауовна Шайменова – «Тамақ және қайта өңдеу өндірістерінің технологиясы» кафедрасының докторанты, 

010000, Астана қаласы, Жеңіс даңғылы, 62



С. А. Садуахасова
С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті
Қазақстан

Saule Sadaukhasova – Candidate of Biological Sciences, 

010000, Астана қаласы, Жеңіс даңғылы, 62



Д. С. Тоймбаева
С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті
Қазақстан

Dana Toimbaeva – Master of Technical Sciences, 

 



С. Г. Каманова
С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті
Қазақстан

Gulnazym Ospankulova – Candidate of Biological Sciences, Acting Associate Professor at the Department of «Food and Processing Production Technologies», 

 



Г. Х. Оспанкулова
С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық зерттеу университеті
Қазақстан


Әдебиет тізімі

1. West T.P. Citric acid production by Aspergillus niger using solid-state fermentation of agricultural processing coproducts / T.P. West // Applied biosciences. ‒ 2023. ‒ T. 2, № 1. ‒ P. 1-13.

2. Papagianni M. Advances in citric acid fermentation by Aspergillus niger: biochemical aspects, membrane transport and modeling / M. Papagianni // Biotechnology advances. ‒ 2007. ‒ T. 25, № 3. ‒ P. 244-263.

3. New perspectives for citric acid production and application / C.R. Soccol et al // Food Technology and Biotechnology. ‒ 2006. ‒ T. 44, № 2. ‒ P. 141-149.

4. Citric acid production patent review / S. Anastassiadis et al // Recent patents on biotechnology. ‒ 2008. ‒ T. 2, № 2. ‒ P. 107-123.

5. Microbial production of citric acid / L.P. Vandenberghe et al // Brazilian Archives of Biology and Technology. ‒ 1999. ‒ T. 42. ‒ P. 263-276.

6. Citric acid. In-Industrial Microbiology / K. Kapoor et al // Book Citric acid. In-Industrial Microbiology / EditorAVI Publishing Co. Inc. Westport, Conn, 1983.

7. Takahashi J. Studies on the effect of some physical conditions on the submerged mold culture. VI. Effects of non-ionic surface active agents on the mycerial forms of Asp. niger NRRL-337 and its amylase production / J. Takahashi // J. Agric. Chem. Soc. Jpn. ‒ 1960. ‒ T. 34. ‒ P. 1043-1045.

8. Moyer A.J. Effect of alcohols on the mycological production of citric acid in surface and submerged culture: I. Nature of the alcohol effect / A.J. Moyer // Applied Microbiology. ‒ 1953. ‒ T. 1, № 1. ‒ P. 1-7.

9. Rao P.R. Production of citric acid by Aspergillus niger using oat bran as substrate / P.R. Rao, M.K. Reddy // International Journal of Chemistry and Chemical Engineering. – 2013. – Т. 3, № 3. – P. 181-190.

10. Production of citric acid by Aspergillus niger using cane molasses in a stirred fermentor / S. Ali et al // Electronic Journal of Biotechnology. ‒ 2002. ‒ T. 5, № 3. ‒ P. 19-20.

11. Kubicek C. An indirect method for studying the fine control of citric acid formation by Aspergillus niger / C. Kubicek, O. Zehentgruber, M. Röhr // Biotechnology Letters. ‒ 1979. ‒ T. 1. ‒ P. 47-52.

12. Ikai I. Submerged fermentation of citric acid: Counter-act effect of Cu2+ on the deleterious effect of Fe2+ in black strap molasses / I. Ikai // Biochim. Biophys. Acta. ‒ 1991. ‒ T. 1074. ‒ P. 289-293.


Рецензия

Дәйектеу үшін:


Шайменова Б.С., Садуахасова С.А., Тоймбаева Д.С., Каманова С.Г., Оспанкулова Г.Х. ЛИМОН ҚЫШҚЫЛЫН БИОТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ҮДЕРІСТЕ ӨНДІРУГЕ МАКРО- ЖӘНЕ МИКРОЭЛЕМЕНТТЕРДІҢ ӘСЕРІ. Шәкәрім Университетінің Хабаршысы. Техникалық ғылымдар сериясы. 2025;(2(18)):353-359. https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-43

For citation:


Shaimenova B., Saduakhasova S., Toimbayeva D., Kamanova S., Ospankulova G. THE INFLUENCE OF MACRO- AND MICROELEMENTS ON CITRIC ACID PRODUCTION IN A BIOTECHNOLOGICAL PROCESS. Bulletin of Shakarim University. Technical Sciences. 2025;(2(18)):353-359. (In Russ.) https://doi.org/10.53360/2788-7995-2025-2(18)-43

Қараулар: 2


ISSN 2788-7995 (Print)
ISSN 3006-0524 (Online)
X