Glucosyltransferase production by Klebsiella sp. K18 and conversion of sucrose to palatinose using immobilized cells

• Published in: Brazilian journal of microbiology Vol. 40; no. 1; pp. 66 - 72
• Main Authors: Orsi, Daniela C.(Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Departamento de Ciência de Alimentos), Kawaguti, Haroldo Y.(Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Departamento de Ciência de Alimentos), Sato, Hélia H.(Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Engenharia de Alimentos Departamento de Ciência de Alimentos)
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Brazil Sociedade Brasileira de Microbiologia 01-01-2009; Springer Nature B.V
• Subjects: Bacteria; Bacteriology; cell immobilization; Enzymes; Fermentation; glicosiltransferase; glucosyltransferase; imobilização celular; Klebsiella; Klebsiella sp; metodologia de superfície de resposta; MICROBIOLOGY; palatinose; response surface methodology; Sucrose; Klebsiella sp; glucosyltransferase; cell immobilization; response surface methodology; palatinose; imobilização celular; glicosiltransferase; metodologia de superfície de resposta
• ISSN: 1517-8382; 1678-4405; 1678-4405
• DOI: 10.1590/S1517-83822009000100010

The strain Klebsiella sp. K18 produces the enzyme glucosyltransferase and catalyses the conversion of sucrose to palatinose, an alternative sugar that presents low cariogenicity. Response Surface Methodology was successfully employed to determine the optimal concentration of culture medium components. Maximum glucosyltransferase production (21.78 U mL-1) was achieved using the optimized medium composed by sugar cane molasses (80 g L-1), bacteriological peptone (7 g L-1) and yeast extract (20 g L-1), after 8 hours of fermentation at 28°C. The conversion of sucrose to palatinose was studied utilizing immobilized cells in calcium alginate. The effects of the alginate concentration (2-4%), cell mass concentration (20-40%) and substrate concentration (25-45%) were evaluated and the yield of palatinose was approximately 62.5%.
A linhagem Klebsiella sp. K18 produz a enzima glicosiltransferase que catalisa a conversão de sacarose em palatinose, um açúcar alternativo que apresenta baixa cariogenicidade. Metodologia de Superfície de Resposta foi empregada com sucesso para determinar a concentração ótima dos componentes do meio de cultivo. A máxima produção de glicosiltransferase (21,78 U mL-1) foi obtida utilizando o meio de cultivo otimizado composto por melaço de cana de açúcar (80 g L-1), peptona bacteriológica (7 g L-1) e extrato de levedura (20 g L-1), após 8 horas de fermentação a 28°C. A conversão de sacarose em palatinose foi estudada utilizando células imobilizadas em alginato de cálcio. Os efeitos da concentração de alginato (2-4%), concentração de massa celular (20-40%) e concentração de substrato (25-45%) foram avaliados e a porcentagem de palatinose foi de aproximadamente 62,5%.