Published September 15, 2021
| Version v1
Publication
Open
Artificial Neural Networks and Response Surface Methodology Approach for Optimization of an Eco-Friendly and Detergent-Stable Lipase Production from Actinomadura Keratinilytica Strain Cpt29
Creators
- 1. Badji Mokhtar University
- 2. Centre of Biotechnology of Sfax
- 3. University of Sfax
Description
This work mainly focused on the production of an efficient, economical, and eco-friendly lipase (AKL29) from Actinomadura keratinilytica strain Cpt29 isolated from poultry compost in north east of Algeria, for use in detergent industries. AKL29 shows a significant lipase activity (45 U/mL) towards hydrolyzed triacylglycerols, indicating that it is a true lipase. For maximum lipase production the modeling and optimization of potential culture parameters such as incubation temperature, cultivation time, and Tween 80 (v/v) were built using RSM and ANN approaches. The results show that both the two models provided good quality predictions, yet the ANN showed a clear superiority over RSM for both data fitting and estimation capabilities. A 4.1-fold increase in lipase production was recorded under the following optimal condition: incubation temperature (37.9 °C), cultivation time (111 h), and Tween 80 (3.27%, v/v). Furthermore, the partially purified lipase showed good stability, high compatibility, and significant wash performance with various commercial laundry detergents, making this novel lipase a promising potential candidate for detergent industries.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ركز هذا العمل بشكل أساسي على إنتاج ليباز فعال واقتصادي وصديق للبيئة (AKL29) من سلالة Actinomadura keratinilytica Cpt29 المعزولة عن سماد الدواجن في شمال شرق الجزائر، لاستخدامها في صناعات المنظفات. يُظهر AKL29 نشاطًا كبيرًا في الليباز (45 وحدة/مل) نحو ثلاثي أسيل الجلسرين المتحلل بالماء، مما يشير إلى أنه ليباز حقيقي. للحصول على أقصى قدر من إنتاج الليباز، تم بناء نمذجة وتحسين معلمات الثقافة المحتملة مثل درجة حرارة الحضانة ووقت الزراعة و Tween 80 (v/v) باستخدام نهج RSM و ANN. تظهر النتائج أن كلا النموذجين قدم تنبؤات ذات جودة جيدة، ومع ذلك أظهرت ANN تفوقًا واضحًا على RSM لكل من قدرات ملاءمة البيانات والتقدير. تم تسجيل زيادة قدرها 4.1 أضعاف في إنتاج الليباز في ظل الحالة المثلى التالية: درجة حرارة الحضانة (37.9 درجة مئوية)، ووقت الزراعة (111 ساعة)، وتوين 80 (3.27 ٪، حجم/حجم). علاوة على ذلك، أظهر الليباز المنقى جزئيًا استقرارًا جيدًا وتوافقًا عاليًا وأداءً كبيرًا في الغسيل مع مختلف منظفات الغسيل التجارية، مما يجعل هذا الليباز الجديد مرشحًا محتملًا واعدًا لصناعات المنظفات.Translated Description (French)
Ces travaux se sont principalement concentrés sur la production d'une lipase efficace, économique et écologique (AKL29) à partir de la souche Actinomadura keratinilytica Cpt29 isolée à partir de compost de volaille dans le nord-est de l'Algérie, pour une utilisation dans les industries détergentes. L'AKL29 montre une activité lipasique significative (45 U/mL) vis-à-vis des triacylglycérols hydrolysés, indiquant qu'il s'agit d'une vraie lipase. Pour une production maximale de lipase, la modélisation et l'optimisation des paramètres de culture potentiels tels que la température d'incubation, le temps de culture et le Tween 80 (v/v) ont été construites en utilisant les approches RSM et ANN. Les résultats montrent que les deux modèles ont fourni des prévisions de bonne qualité, mais l'ANN a montré une nette supériorité sur le RSM à la fois pour l'ajustement des données et les capacités d'estimation. Une augmentation de 4,1 fois de la production de lipase a été enregistrée dans les conditions optimales suivantes : température d'incubation (37,9 °C), temps de culture (111 h) et Tween 80 (3,27 %, v/v). En outre, la lipase partiellement purifiée a montré une bonne stabilité, une compatibilité élevée et des performances de lavage significatives avec divers détergents à lessive commerciaux, faisant de cette nouvelle lipase un candidat potentiel prometteur pour les industries détergentes.Translated Description (Spanish)
Este trabajo se centró principalmente en la producción de una lipasa eficiente, económica y ecológica (AKL29) a partir de la cepa Cpt29 de Actinomadura keratinilytica aislada de compost de aves de corral en el noreste de Argelia, para su uso en industrias de detergentes. AKL29 muestra una actividad lipasa significativa (45 U/mL) hacia los triacilgliceroles hidrolizados, lo que indica que es una verdadera lipasa. Para la máxima producción de lipasa, el modelado y la optimización de los posibles parámetros de cultivo, como la temperatura de incubación, el tiempo de cultivo y Tween 80 (v/v), se construyeron utilizando los enfoques RSM y ANN. Los resultados muestran que ambos modelos proporcionaron predicciones de buena calidad, pero la ANN mostró una clara superioridad sobre RSM tanto para el ajuste de datos como para las capacidades de estimación. Se registró un aumento de 4,1 veces en la producción de lipasa en las siguientes condiciones óptimas: temperatura de incubación (37,9 °C), tiempo de cultivo (111 h) y Tween 80 (3,27%, v/v). Además, la lipasa parcialmente purificada mostró una buena estabilidad, alta compatibilidad y un rendimiento de lavado significativo con varios detergentes comerciales para ropa, lo que convierte a esta nueva lipasa en un candidato potencial prometedor para las industrias de detergentes.Files
3184.pdf
Files
(1.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:ac208e6d819f570af3506e0857dba2c1
|
1.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- منهجية الشبكات العصبية الاصطناعية والاستجابة السطحية لتحسين إنتاج الليباز الصديق للبيئة والمستقر في المنظفات من سلالة Actinomadura Keratinilytica Cpt29
- Translated title (French)
- Approche méthodologique des réseaux neuronaux artificiels et de la surface de réponse pour l'optimisation d'une production de lipase écologique et détergente à partir de la souche Cpt29 d'Actinomadura Keratinilytica
- Translated title (Spanish)
- Enfoque de redes neuronales artificiales y metodología de superficie de respuesta para la optimización de una producción de lipasa ecológica y estable a los detergentes a partir de la cepa Cpt29 de Actinomadura Keratinilytica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3183539804
- DOI
- 10.17344/acsi.2020.6401