Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus : submerged and solid state fermentation, morphological studies of liquid cultures and characterisation of new laccases.
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9783869552392 - Martin Rühl: Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus, - submerged and solid state fermentation, morphological studies of liquid cultures and characterisation of new laccases
Martin Rühl

Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus, - submerged and solid state fermentation, morphological studies of liquid cultures and characterisation of new laccases (2011)

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ISBN: 9783869552392 bzw. 3869552395, in Deutsch.

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This item is printed on demand. First published 18.01.2010 language: english In einer vergleichenden Studie zwischen Schüttelkolben und Bioreaktor wurden Morphologie und Laccaseausbeute eines mit dem Plasmid pYSK7 transformierten Stammes des Basidiomyceten Coprinopsis cinerea untersucht. Das verwendete Plasmid beinhaltet das C. cinerea Laccase Gen lcc1, das in seiner Expression durch den Agaricus bisporus gpdII Promotor kontrolliert wird. Der C. cinerea Transformant wuchs in beiden Kultivierungsformen in Form von Pellets, wobei die Pellets in den Schüttelkulturen bei 120 upm (Umdrehung pro Minute) gleichmäßiger und kleiner waren als jene, die sich im Bioreaktor bei einer Rührgeschwindigkeit von 120 upm ausbildeten. Im Rührkesselreaktor, in dem der pH Wert konstant bei pH 6, pH 7 oder pH 8 gehalten wurde, konnte man eine höhere Fragmentierung der Pellets bei den höheren pH Werten pH 7 und pH 8 feststellen. Bei pH 6 zeigten die Pellets allerdings eine gleichmäßigere Größe. Außerdem wurden die höchsten Laccaseaktivitäten in den Bioreaktorkulturen bei pH 6 gemessen. In den Schüttelkulturen, die bei 25 °C und 37 °C inkubiert wurden, konnten Laccaseaktivitäten von bis zu 10 U/ml bei der niedrigeren Kultivierungstemperatur von 25 °C erreicht werden. Mikrotomschnitte von in Wachs eingebetteten Pellets zeigten, dass Pellets aus den Schüttelkulturen bei 25 °C aussen vergleichsweise glatt waren. Ein dichter Ring von kompaktem Myzel umgibt einen weniger dichten inneren Bereich. Im Gegensatz dazu waren Pellets bei 37 °C vom Erscheinungsbild her eher aufgerauht und der äußere Myzelring war breiter und nicht so dicht gepackt wie bei Pellets bei 25 °C. Um die natürliche Laccaseproduktion von C. cinerea zu testen, wurden zehn unterschiedliche Monokaryonten bei jeweils 25 °C und 37 °C in zwei unterschiedlichen Medien kultiviert. Insgesamt waren bei neun der Stämme die Laccaseausbeuten bei 25 °C höher als bei 37 °C, wobei ein Stamm (LN118) keine oder nur sehr geringe Mengen an Laccase produzierte. In sieben der Stämme wurden Laccaseaktivitäten von 1 U/ml und mehr erreicht, wenn diese in Glukose-haltigem Medium bei 25 °C kultiviert wurden. Anhand einer LC-MS/MS Analyse konnte gezeigt werden, dass die Laccaseaktivität dieser sieben Stämme aus zwei oder mehreren verschiedenen Isoenzymen und/oder Isoformen resultiert. Fünf verschiedene Isoenzyme (Lcc1, Lcc2, Lcc5, Lcc9 und Lcc10) die in verschiedenen Zusammensetzungen in den einzelnen Stämmen vorkommen, konnten nachgewiesen werden. Lcc1 und Lcc5 wurden von allen Stämmen in hohen Mengen produziert. Weitere Experimente wurden durchgeführt, um die rekombinante Produktion eines einzelnen Isoenzyms in C. cinerea zu erhöhen. Versuche zur Optimierung der Kultivierungsbedingungen mit verschiedenen C. cinerea Kulturmedien ergaben, dass das Glukose-basierte Medium (modified Kjalke) die höchsten Laccaseausbeuten lieferte. Durch verschiedene Optimierungsversuche konnte für einen Lcc1 Transformanten des C. cinerea Stammes FA2222 die Laccaseaktivität im Kulturüberstand insgesamt von ungefähr 3 U/ml auf über 10 U/ml erhöht werden. Laccase Erträge von bis zu 11 U/ml wurden auch für den Lcc1 Transformanten des C. cinerea Stammes LN118 erzielt. Neben der Laccase Lcc1 wurden auch die Laccasen Lcc5, Lcc6 und Lcc7 rekombinant in C. cinerea FA2222 bei 37 °C produziert. Die Laccasen wurden aus dem Kulturüberstand der Schüttelkolben aufgereinigt. Ihre optimale Reaktionstemperatur, ihr optimaler pH Wert und ihre kinetischen Parameter wurden für vier verschiedene Laccasesubstrate analysiert. Stabilitätstests bezüglich Temperatur, pH und organischen Lösungsmitteln zeigten, dass Lcc5 insbesondere für Reaktionen bei hohen Konzentrationen von organischen Lösungsmitteln geeignet ist. Zusätzlich wurde die 3-dimensionale Struktur von Lcc5 mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse bestimmt. 298 S. Dissertation.
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Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus, - submerged and solid state fermentation, morphological studies of liquid cultures and characterisation of new laccases (2011)

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This item is printed on demand. First published 18.01.2010 language: english In einer vergleichenden Studie zwischen Schüttelkolben und Bioreaktor wurden Morphologie und Laccaseausbeute eines mit dem Plasmid pYSK7 transformierten Stammes des Basidiomyceten Coprinopsis cinerea untersucht. Das verwendete Plasmid beinhaltet das C. cinerea Laccase Gen lcc1, das in seiner Expression durch den Agaricus bisporus gpdII Promotor kontrolliert wird. Der C. cinerea Transformant wuchs in beiden Kultivierungsformen in Form von Pellets, wobei die Pellets in den Schüttelkulturen bei 120 upm (Umdrehung pro Minute) gleichmäßiger und kleiner waren als jene, die sich im Bioreaktor bei einer Rührgeschwindigkeit von 120 upm ausbildeten. Im Rührkesselreaktor, in dem der pH Wert konstant bei pH 6, pH 7 oder pH 8 gehalten wurde, konnte man eine höhere Fragmentierung der Pellets bei den höheren pH Werten pH 7 und pH 8 feststellen. Bei pH 6 zeigten die Pellets allerdings eine gleichmäßigere Größe. Außerdem wurden die höchsten Laccaseaktivitäten in den Bioreaktorkulturen bei pH 6 gemessen. In den Schüttelkulturen, die bei 25 °C und 37 °C inkubiert wurden, konnten Laccaseaktivitäten von bis zu 10 U/ml bei der niedrigeren Kultivierungstemperatur von 25 °C erreicht werden. Mikrotomschnitte von in Wachs eingebetteten Pellets zeigten, dass Pellets aus den Schüttelkulturen bei 25 °C aussen vergleichsweise glatt waren. Ein dichter Ring von kompaktem Myzel umgibt einen weniger dichten inneren Bereich. Im Gegensatz dazu waren Pellets bei 37 °C vom Erscheinungsbild her eher aufgerauht und der äußere Myzelring war breiter und nicht so dicht gepackt wie bei Pellets bei 25 °C. Um die natürliche Laccaseproduktion von C. cinerea zu testen, wurden zehn unterschiedliche Monokaryonten bei jeweils 25 °C und 37 °C in zwei unterschiedlichen Medien kultiviert. Insgesamt waren bei neun der Stämme die Laccaseausbeuten bei 25 °C höher als bei 37 °C, wobei ein Stamm (LN118) keine oder nur sehr geringe Mengen an Laccase produzierte. In sieben der Stämme wurden Laccaseaktivitäten von 1 U/ml und mehr erreicht, wenn diese in Glukose-haltigem Medium bei 25 °C kultiviert wurden. Anhand einer LC-MS/MS Analyse konnte gezeigt werden, dass die Laccaseaktivität dieser sieben Stämme aus zwei oder mehreren verschiedenen Isoenzymen und/oder Isoformen resultiert. Fünf verschiedene Isoenzyme (Lcc1, Lcc2, Lcc5, Lcc9 und Lcc10) die in verschiedenen Zusammensetzungen in den einzelnen Stämmen vorkommen, konnten nachgewiesen werden. Lcc1 und Lcc5 wurden von allen Stämmen in hohen Mengen produziert. Weitere Experimente wurden durchgeführt, um die rekombinante Produktion eines einzelnen Isoenzyms in C. cinerea zu erhöhen. Versuche zur Optimierung der Kultivierungsbedingungen mit verschiedenen C. cinerea Kulturmedien ergaben, dass das Glukose-basierte Medium (modified Kjalke) die höchsten Laccaseausbeuten lieferte. Durch verschiedene Optimierungsversuche konnte für einen Lcc1 Transformanten des C. cinerea Stammes FA2222 die Laccaseaktivität im Kulturüberstand insgesamt von ungefähr 3 U/ml auf über 10 U/ml erhöht werden. Laccase Erträge von bis zu 11 U/ml wurden auch für den Lcc1 Transformanten des C. cinerea Stammes LN118 erzielt. Neben der Laccase Lcc1 wurden auch die Laccasen Lcc5, Lcc6 und Lcc7 rekombinant in C. cinerea FA2222 bei 37 °C produziert. Die Laccasen wurden aus dem Kulturüberstand der Schüttelkolben aufgereinigt. Ihre optimale Reaktionstemperatur, ihr optimaler pH Wert und ihre kinetischen Parameter wurden für vier verschiedene Laccasesubstrate analysiert. Stabilitätstests bezüglich Temperatur, pH und organischen Lösungsmitteln zeigten, dass Lcc5 insbesondere für Reaktionen bei hohen Konzentrationen von organischen Lösungsmitteln geeignet ist. Zusätzlich wurde die 3-dimensionale Struktur von Lcc5 mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse bestimmt. 298 S. Dissertation.
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9783869552392 - Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus

Laccases and other ligninolytic enzymes of the basidiomycetes Coprinopsis cinerea and Pleurotus ostreatus

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In einer vergleichenden Studie zwischen Schüttelkolben und Bioreaktor wurden Morphologieund Laccaseausbeute eines mit dem Plasmid pYSK7 transformierten Stammes desBasidiomyceten Coprinopsis cinerea untersucht. Das verwendete Plasmid beinhaltet dasC. cinerea Laccase Gen lcc1, das in seiner Expression durch den Agaricus bisporus gpdIIPromotor kontrolliert wird. Der C. cinerea Transformant wuchs in beiden Kultivierungsformenin Form von Pellets, wobei die Pellets in den Schüttelkulturen bei 120 upm (Umdrehung proMinute) gleichmäßiger und kleiner waren als jene, die sich im Bioreaktor bei einerRührgeschwindigkeit von 120 upm ausbildeten. Im Rührkesselreaktor, in dem der pH Wertkonstant bei pH 6, pH 7 oder pH 8 gehalten wurde, konnte man eine höhere Fragmentierungder Pellets bei den höheren pH Werten pH 7 und pH 8 feststellen. Bei pH 6 zeigten diePellets allerdings eine gleichmäßigere Größe. Außerdem wurden die höchstenLaccaseaktivitäten in den Bioreaktorkulturen bei pH 6 gemessen. In den Schüttelkulturen, diebei 25 °C und 37 °C inkubiert wurden, konnten Laccaseaktivitäten von bis zu 10 U/ml bei derniedrigeren Kultivierungstemperatur von 25 °C erreicht werden. Mikrotomschnitte von inWachs eingebetteten Pellets zeigten, dass Pellets aus den Schüttelkulturen bei 25 °C aussenvergleichsweise glatt waren. Ein dichter Ring von kompaktem Myzel umgibt einen wenigerdichten inneren Bereich. Im Gegensatz dazu waren Pellets bei 37 °C vom Erscheinungsbildher eher aufgerauht und der äußere Myzelring war breiter und nicht so dicht gepackt wie beiPellets bei 25 °C.Um die natürliche Laccaseproduktion von C. cinerea zu testen, wurden zehn unterschiedlicheMonokaryonten bei jeweils 25 °C und 37 °C in zwei unterschiedlichen Medien kultiviert.Insgesamt waren bei neun der Stämme die Laccaseausbeuten bei 25 °C höher als bei 37 °C,wobei ein Stamm (LN118) keine oder nur sehr geringe Mengen an Laccase produzierte. Insieben der Stämme wurden Laccaseaktivitäten von 1 U/ml und mehr erreicht, wenn diese inGlukose-haltigem Medium bei 25 °C kultiviert wurden. Anhand einer LC-MS/MS Analysekonnte gezeigt werden, dass die Laccaseaktivität dieser sieben Stämme aus zwei odermehreren verschiedenen Isoenzymen und/oder Isoformen resultiert. Fünf verschiedeneIsoenzyme (Lcc1, Lcc2, Lcc5, Lcc9 und Lcc10) die in verschiedenen Zusammensetzungen inden einzelnen Stämmen vorkommen, konnten nachgewiesen werden. Lcc1 und Lcc5 wurdenvon allen Stämmen in hohen Mengen produziert.Weitere Experimente wurden durchgeführt, um die rekombinante Produktion eines einzelnenIsoenzyms in C. cinerea zu erhöhen. Versuche zur Optimierung derKultivierungsbedingungen mit verschiedenen C. cinerea Kulturmedien ergaben, dass dasGlukose-basierte Medium (modified Kjalke) die höchsten Laccaseausbeuten lieferte. Durchverschiedene Optimierungsversuche konnte für einen Lcc1 Transformanten des C. cinereaStammes FA2222 die Laccaseaktivität im Kulturüberstand insgesamt von ungefähr 3 U/mlauf über 10 U/ml erhöht werden. Laccase Erträge von bis zu 11 U/ml wurden auch für denLcc1 Transformanten des C. cinerea Stammes LN118 erzielt.Neben der Laccase Lcc1 wurden auch die Laccasen Lcc5, Lcc6 und Lcc7 rekombinant inC. cinerea FA2222 bei 37 °C produziert. Die Laccasen wurden aus dem Kulturüberstand derSchüttelkolben aufgereinigt. Ihre optimale Reaktionstemperatur, ihr optimaler pH Wert undihre kinetischen Parameter wurden für vier verschiedene Laccasesubstrate analysiert.Stabilitätstests bezüglich Temperatur, pH und organischen Lösungsmitteln zeigten, dass Lcc5insbesondere für Reaktionen bei hohen Konzentrationen von organischen Lösungsmittelngeeignet ist. Zusätzlich wurde die 3-dimensionale Struktur von Lcc5 mit Hilfe derRöntgenstrukturanalyse bestimmt.
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