Intensification of biosurfactant synthesis by Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 on a hexadecane–glycerol mixture

Abstract

The possibility of enhanced biosurfactant (BS) synthesis by the cultivation of Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 on a mixture of energetically nonequivalent substrates (hexadecane and glycerol) was shown. Based on theoretical calculations of the energy requirements for biomass production and the synthesis of surface-active trehalose monomycolate from the energy-deficient substrate (glycerol), the concentration of the energy-excessive substrate (hexadecane), which increased the efficiency of the substrate carbon conversion to BS, was determined. The synthesis of extracellular BS on a mixture of hexadecane and glycerol in a molar ratio of 1 : 7 at C/N ratio of 30 increased 2.6–3.5-fold compared to that on single_substrate media. Increased BS synthesis by Acinetobacter calcoaceticus IMV B-7241 grown on a hexadecane–glycerol mixture was accompanied by a 1.3–2.4-fold increase in activities of the enzymes involved in their biosynthesis, as well as by simultaneous functioning of two anaplerotic pathways (the glyoxylate cycle and the phosphoenolpyruvate carboxylase reaction). Досліджено можливість підвищення синтезу поверхнево-активних речовин (ПАР) за умов росту Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 на суміші енергетично нерівноцінних субстратів (гексадекану і гліцерину). На основі теоретичних розрахунків енергетичних потреб синтезу поверхнево-активних трегалозомономіколатів і біомаси на енергетично дефіцитному субстраті (гліцерин) визначена концентрація енергетично надлишкового гексадекану, що дає змогу підвищити ефективність конверсії вуглецю використовуваних субстратів у ПАР. За молярного співвідношення концентрацій гексадекану і гліцерину 1:7 та співвідношенні С/N, що дорівнює 30, кількість синтезованих позаклітинних ПАР збільшувалася у 2.6−3.5 рази порівняно з такою на моносубстратах. Підвищення синтезу ПАР A. calcoaceticus ІМВ В-7241 на суміші гексадекану і гліцерину зумовлене збільшенням в 1.3−2.4 рази активності ферментів їх біосинтезу, а також одночасним функціонуванням двох анаплеротичних шляхів (гліоксилатного циклу і фосфоенолпіруват-карбоксилазної реакції).