Production of ethanol by aZymomonas sp strain,free and immobilized in pectin

Summary AZymomonas sp strain, alcohol tolerant, isolated from spontaneously fermenting sugarcane juice, was tested for the production of ethanol in batch, free and immobilized in pectin. CaCl₂ was used during the preparation of the beads and also added to the fermentation medium to improve the stability of the beads. It was found that immmobilization, as well as CaCl₂ above 1 gl^–1 impaired fermentation to some extent. As theZymomonas-pectin beads maintained their fermentative capacity and mechanical stability during about 40 successive batch fermentations, this opens up the possibility of using them for the continuous production of ethanol. The role of free cells as well as the effect of the preincubation of the beads on fermentation are also discussed.

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Resumen Una cepa deZymomonas alcohol tolerante, aislada de jugo de caña de azúcar en fermentación espontánea, fue utilizada para ensayos de producción en lote de etanol, tanto libre como inmovilizada en pectina. En este último caso se utilizó CaCl₂ en la preparación de las perlas como así también como componente del medio de fermentación, con el objeto de aumentar la estabilidad de las perlas. Los resultados obtenidos indican que tanto la inmovilización como una concentración de Cl₂Ca en el medio superior a 1 g/l perjudicaron en cierto grado la fermentación. Las perlas deZymomonas-pectina mantuvieron la actividad fermentativa y estabílidad mecánica durante 40 fermentaciones en lote sucesivas, abriendo la posibilidad de su utilización en la producción continua de etanol. También se analiza la influencia sobre la fermentación de las células libres y de la preincubación de las perlas.

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Résumé Une souche deZymomonas sp., tolérante à l'éthanol, isolée d'un moût spontanné de canne à sucre, a été testée pour sa faculté de produire de l'éthanol en milieu non renouvelé, à l'état libre ou à l'état immobilisé dans la pectine. On s'est servi du CaCl₂ pour la préparation des billes. Le CaCl₂ a également été ajouté au milieu de fermentation pour améliorer la stabilité des billes. Tant l'immobilisation que la présence du CaCl₂ au delà de 1 g par litre inhibent la fermentation jusqu'à un certain point. Mais le fait que les billes deZymomonas dans le pectine conservaient leur capacité fermentative et leur stabilité mécanique pendant environ 40 fermentations successives en milieu non renouvelé, ouvre la possibilité de les utiliser néanmoins en production continue d'éthanol. On discute aussi le rôle dans la fermentation des cellules libres ainsi que l'effet de la préincubation des billes.

     

Fermentation of potato mash,potato mash/maltrin mixtures,maltrin and wheat starch usingZymomonas mobilis

Summary Potato mash, potato mash/maltrin mixtures, maltrin and wheat starch have been fermented with 95 to 98% conversion efficiencies. Highest ethanol yields obtained were 13.5% (v/v) in 24 h. The addition of 20% backset (= thin stillage) or change of pre-culture conditions did not affect the process.

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Fermentation de purée de pommes de terre seule et en mélange avec la maltrine, de maltrine seule et d'amidon de froment par Zymomonas mobilis

Résumé On fermente la purée de pommes de terre seule et en mélange avec la maltrine ainsi que l'amidon de froment jusqu'à 95 à 98% d'efficacité de conversion. Les rendements les plus élevés en éthanol sont de 13.5% (v/v) en 24 h. Le recyclage de 20% de résidu fluide de fermentation ou le changement des conditions de préculture n'affectent pas le processus.

     

Alcohol production from pineapple waste

Saccharomyces cerevisiae andZymomonas mobilis were grown on pineapple waste and their alcohol production characteristics compared. The pineapple waste consisted of 19% cellulose, 22% hemi-cellulose, 5% lignin and 53% cell soluble matters but concentration of soluble sugars, which included 5.2% sucrose, 3.1% glucose and 3.4% fructose, was relatively low and pretreatment of the substrate was needed. Pretreatment of pineapple waste with cellulase and hemi-cellulase and then fermantation withS. cerevisiae orZ. mobilis produced about 8% ethanol from pineapple waste in 48 h.

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Résumé On a fait croîtreSaccharomyces cerevisiae etZymomonas mobilis sur des déchets d'ananas, et on a comparé les caractéristiques de leur production d'alcool. Le déchet d'ananas consistait en 19% de cellulose, 22% d'hémicellulose, 5% de lignine et 53% de matières cellulaires solubles. Mais la concentration en sucres solubles qui comprenait 5.2% de sucrose, 3.1% de glucose et 3.4% de fructose, était relativement faible. Le prétraitement du substral s'avérait donc nécessaire. Le p_r étraitement ces déchets d'ananas avec la cellulase et l'hemicellulase, suivi de la fermentation parS. cerevisiae ouZ. mobilis ont produit environ 8% d'ethanol à partir de résidus d'ananas en 48 h.

     

Production of ethanol from sugars in wood hydrolysate byFusarium oxysporum

Wood hydrolysate used for ethanol production by two strains ofFusarium oxysporum contained 2.3% (w/v) reducing sugars (xylose and glucose). Ethanol production at the optimum reducing sugar concentration of 54.8 g/l medium, at pH 5.5, and 30°C was 12.3 g/l and 11.7 g/l byF. oxysporum D-140 and NCIM-1072, respectively in shake flasks during 96 h fermentation. The maximum production of ethanol under optimum cultural conditions, and in the presence of yeast extract plus minerals, was 13.2 g/l medium byF. oxysporum D-140 over 108 h fermentation.

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Résumé L'hydrolysat de bois utilisé pour la production d'éthanol par deux souches deFusarium oxysporum contenait 2.3% (poids/vol.) de sucres réducteurs (xylose et glucose). La production d'éthanol, à la concentration optimum en sucres réducleurs de 54.8 g par litre de milieu à pH 5.5 et à 30°C était de 12.3 g/l et 11.7 g/l respectivement chezF. oxysporum D-140 et NCIM-1072, en flacons agités pendant 96 h de fermentation. La production maximum d'éthanol, dans les conditions optimum de culture, et en prosence d'extrait de levure et de minéraux a mit de 13.2 g par litre de milieu chezF. oxysporum D-140 en 108 h de lermentation.

     

Ethanol production from sugarcane bagasse holocellulose. Coupled systems for saccharification,xylose isomerization and yeast fermentation

Summary Ethanol production from sugarcane bagasse holocellulose. Coupled systems for saccharification, xylose isomerization and yeast fermentation.An isomerization step was added to the coupled system for ethanol production from sugar cane bagasse in order to allow the alcoholic fermentation of xylose as xylulose bySaccharomyces cerevisiae. The yield (g ethanol/g pretreated bagasse) was improved according to the method of pretreatment: 0.185 to 0.24 with NaOH pretreatment, 0.11 to 0.18 for Ca(OH)₂ and 0.26 to 0.29 for a combined Ca(OH)₂/NaCl method.

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Resumen Se estudio la inculsión de una etapa de isomerización en el sistema de columnas acopladas, de producción de etanol a partir del bagazo de caña de azúcar, con el fin de permitir asi la fermentación alcohólica de la xilosa. El rendimiento expresado como g etanol/g bagazo pretratado, aumentó dependiendo del tipo de pretratamiento: 0.185 a 0.24 para el pretratamiento con NaOH; 0.11 a 0.18 para el correspondiente a Ca(OH)₂ y 0.26 a 0.29 para un tratamiento combinado de Ca(OH)₂-NaCl.

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Résumé L'ajout d'une étape d'isomérisation à un système couplé pour la production d'éthanol à partir de bagasse de cane à sucre a permis la fermentation éthanolique tant du xylose que du xylulose parSaccharomyces cerevisiae. Le rendement en g d'éthanol par g de bagasse prétraitée a crû selon la méthode de prétraitement: de 0.185 à 0.24 en cas de prétraitement à la soude caustique, de 0.11 à 0.18 dans le cas de Ca(OH)₂ et de 0.26 à 0.29 dans le cas de la méthode combinée Ca(OH)₂-NaCl.

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Based on a paper presented at the First Latin American Congress on Biotechnology, Tucumán, Argentina, October 4–8, 1987     

Physiological characteristics of four methylotrophic bacteria and their potential use in single-cell protein production

Summary Four methylotrophic bacteria, isolated at the Kuwait Institute for Scientific Research, were able to grow on methanol as the only carbon source at a maximum temperature of 44°C. An optimized medium composition was obtained through intensive chemostat studies varying both macro- and micro-element concentrations. Various batch and chemostat experiments were carried out at different pH, temperature, dilution rate and methanol concentrations. The results showed optimum pH around 6.8, at temperatures of 37 to 40°C, dilution rate 0.2–0.3 h^–1 and methanol was found to be inhibitory at concentrations above 20 g l^–1. The performance of all four bacteria under chemostat conditions was similar. Chemostat fermentation experiments using the optimized medium at 40°C, pH 6.8, dilution 0.2 h^–1 and 10 g methanol/l in the feed gave a biomass yield coefficient of 0.42–0.44 g/g methanol, 78–79% crude protein content, 58–62% total amino acid content and 10–11.5% nucleic acid content. In conclusion all four methylotrophic strains has good potential for use in the production of single-cell protein.

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Caractéristiques physiologiques de quatre bactéries méthylotrophes et leur emploi potentiel dans la production de protéine uni-celluliare

Résumé Quatre bactéries méthylotrophes, isolées à l'Institut pour la Recherche Scientifique du Kuweit, se sont révélées capables de croître sur méthanol comme seule source de carbone à une température maximum de 44°C. Des études intensives en chémostat de variation des concentrations tant en macro-qu'en micro-éléments, ont permis d'obtenir une composition optimum du milieu. Diverses expériences en milieu non renouvelé et en chémostat ont été effectuées à différents pH, températures, taux de dilution et concentration en méthanol. Les résultats ont montré un optimum de pH vers 6.8, de température entre 37 et 40°C, de taux de dilution de 0.2 à 0.3 h^–1. Le méthanol s'est révélé inhibiteur aux concentrations supérieures à 20 g l^–1. La performance des quatres bactéries dans les conditions du chémostat se sont révélées très semblables. Les expériences de fermentátion en chémostat, utilisant le milieu optimum à 40°C, pH 6.8, taux de dilution de 0.2 h^–1 et à 10 g de méthanol par litre dans l'alimentation ont produit un coefficient de rendement en biomasse de 0.42 à 0.44 g de cellules par g de méthanol contenant de 78 à 79% de protéines, de 58 à 62% d'acides aminés totaux et de 10 à 11.5% d'acides nucléiques. En conclusion, les quatre bactéries méthylotrophes présentent une bonne potentialité pour être utilisées dans la production de protéine uni-cellulaire.

     

Oxidative bioconversion of toluene to 1,3-butadiene-1,4-dicarboxylic acid (cis,cis-muconic acid)

Pseudomonas sp. strains, isolated from soil, utilized toluene as their sole carbon source through ameta cleavage pathway. Strains metabolizing toluene through anortho cleavage pathway were selected from the wild typemeta strain. Theortho pathway strains were subjected to chemostat selection to obtain a fast-growing strain with doubling time reduced from 14 to 1.2 h. Benzoale and antibiotics enrichment selection procedures were utilized to select a blocked mutant. The blocked mutant grew on acetate as its sole carbon source and oxidatively converted toluene tocis, cis-muconic acid. Double-blocked and muconate-permeable mutants were also selected to reduce reversion frequency and to enhance muconic acid production. In shake-flask experiments, muconic acid at 3.5 g/l was obtained after 2 days of fermentation. In a 14 l fermenter, muconic acid was produced at 45 g/l in 4 days of controlled fed-batch fermentation. The oxidative bioconversion process was also demonstrated in a 1500 l fermenter.

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Résumé Des souches dePseudomonas sp., isolées du sol, ont utilisé le toluène comme seule source de carbone par la vole de la rupture de cycle enmeta. On a sélectionné des souches métabolisant le toluène par la voie de la rupture de cycle enortho, à partir de la souche sauvage de typemeta. Les souches de la voieortho ont été soumises à la sélection en chémostat pour obtenir des souches à croissance rapide dont le temps de doublement est rédult de 14 à 1.2 h. Les procédures de sélection par enrichissement sur benzoale et antibiotiques ont été utilisées pour sélectionner un mutant bloqué. Le mutant bloqué croît sur acétate comme seule source de carbone et convertit le toluène par voie oxydative en acidecis,cis-muconique. On a également sélectionné des mutants doublement bloqués et perméables au muconate pour réduire la lréquence de réversion et pour augmenter la production d'acide muconique. En expérimentation en flacons agités, on a obtenu 3.5 g/l d'acide muconique après 2 jours de fermentation. En fermentuer de 14 l, on a produit 45 g/l d'acide muconique en 4 jours de fermentation contrôlée en milieu non renouvelé à allmentation étagée. Le processus de bioconversion oxydative a également été démontré en fermenteur de 1500 l.

     

Solid state fermentation of apple pomace for citric acid production

Summary A solid state fermentation process is described for the production of citric acid from apple pomace byAspergillus niger NRRL 567. The yields of citric acid varied with the pomace varieties, and were dependent on (1) the amount of methanol present in the pomace, and (2) the fermentation time and temperature. The process yielded as much as 90 g citric acid/kg apple pomace fermented in the presence of 3–4% methanol at 30°C in five days.

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Resumen Se describe un proceso de fermentación en estado sólido para la producción de ácido cítrico a partir de residuos de manzana, utilizandoAspergillus niger NRRL 567. La producción de ácido cítrico varió con el tipo de residuo utilizado y dependió de (1) la cantidad de metanol presente en los residuos y (2) del tiempo y la temperatura del proceso. La fermentación puede producir hasta 90 g de ácido cítrico/kg de residuo de manzana, fermentado en presencia de 3–4% de metanol a 30°C de temperatura durante 5 días.

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Résumé Le procédé de fermentation en milieu solide qui est décrit est déstiné à la production d'acide citrique à partir du marc de pommes parAspergillus niger NRRL 567. Les rendements en acide citrique varient suivant les variétés de pommes et dépendent: (1) de la quantité de méthanol présente dans le marc, et (2) du temps de fermentation et de la température. On peut obtenir jusqu'à 90 g d'acide citrique par kg de marc de pommes fermenté, en présence de 3 à 4% de méthanol, à 30°C et en 5 jours.

     

Production of 2,3-butanediol from wood hydrolysate byKlebsiella pneumoniae

2,3-Butanediol was produced at 12g/l (27% w/w yield) from the reducing sugars in wood hydrolysate byKlebsiella pneumoniae NRRL B-199. Ethanol was present at 4 g/l and acetoin at 0.4 g/l. Optimum conditions for a 48 h fermentation were pH 6.0, 30°C and 50 g reducing sugars/l. Adding 1% (w/v) malt extract to the medium-enhanced butanedlol production to 13.3 g/l (yield 29%) without changing ethanol production.

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Résumé On a produit 12 g/l de 2,3-butanediol (27% de rendement en poids) à partir des sucres réducteurs dans un hydrolysat de bois au moyen deKlebsiella pneumoniae NRRL B-199. L'éthanol était présent à raison de 4 g/l et l'acétoïne de 0.4 g/l. Les conditions optimum pour une fermentation de 48 h étainent les suivantes: pH 6.0, 30°C, et 50 g de sucres réducteurs par litre. L'ajout de 1% (p/v) d'extrait de malt au millieu accroît la production de butanediol jusqu'à 13.3 g/l (29% de rendement) sans changer la production d'éthanol.

     

Production of fuel ethanol from cassava

Summary Ethanol production from fresh cassava roots using a low-temperature process was evaluated on a pilot-plant scale. The application of low-temperature cooking to cassava starch followed by a dual enzyme action resulted in an ethanol yield comparable to that of a traditional high-temperature cooking process. Pressurized distillation gave a satisfactory recovery efficiency of ethanol but was slightly lower than that obtained from atmospheric pressure distillation. Over 40% of the normal steam consumption was saved by adopting the low-temperature cooking and pressurized distillation systems in the cassava-to-ethanol process. The yield of anhydrous ethanol varied with the starch content in fresh cassava roots and was in the range of 185 to 200 liters per tonne.

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Resumen La producción de etanol a partir de raices frescas de cassava como materia prima, empleando un procedimiento a baja temperatura, ha sido evaluada a la escala de planta piloto. El empleo de baja temperatura en el tratamiento del almidón de cassava, sequido de una doble acción enzimática ha resultado en un rendimiento de etanol comparable al obtenido con el procedimiento tradicional de elevada temperatura. La destilación bajo presión ha presentado un rendimiento de etanol satisfactorio, aunque ligeramente inferior al obtenido en la destilación a la presión atmosférica. Se ahorro más de un 40% de consumo de energía en forma de vapor de agua al adoptar el tratamiento del almidón a baja temperatura y el proceso de destilación bajo presión en la producción de etanol a partir de cassava. El rendimiento de etanol anhidro varió según el contenido de almidón de la materia prima, oscilando entre 185 a 200 litros pot tonelada de cassava.

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Résumé La production d'éthanol à partir de racines fraîches de cassava comme matière première, à basse température, a été évaluée à l'échelle de plante d'essai. L'utilisation de température basse pour le traitement de l'amidon de cassava, suivi d'une double action enzymatique, a résulté en un rendement d'éthanol comparable a celui obtenu par le procédé traditionel a température élevée.: La destilation sous pression s'est présentée satisfaisante en ce qui concerne le rendement en éthanol. Cependant, celui-ci s'est montré légèrement inférieur à celui obtenu par destilation à la pression atmosphérique. Une économie d'énergie en forme de vapeur d'eau de plus de 40% a été le résultat de l'emploi de basse temperature pour le traitement de l'amidon de cassava et du procédé de destilation sous pression dans la production d'éthanol à partir de racines de cassava. Le rendement en éthanol anhydre a varié selon le contenue en amidon de la matière première, en oscillant entre 185 et 200 litres par tonne de racines de cassava.

     

Heat evolution in solid state fermentation of apple pomace

Summary The heat evolution in the solid state fermentation of apple pomace to produce ethanol was measured by means of an adiabatic system. The average rate of heat evolution in the fermentation system was 669 cal (2.8 kJ)/kg/h. The total amount of heat generated was 12.4 kcal (52.1 kJ)/kg of apple pomace fermented.

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Evolución del color en la fermentation de orujos de manzana

Resumen Se ha medido mediante un sistema adiabático la evolución del calor en la fermentación etanólica de orujos de manzana secos. La media del incremento de calor en el sistema fue de 669 cal (2.8 kJ)/kg/h. El calor total generado en el proceso fue de 12.4 kcal (52.1kJ) por kilo de orujos fermentado.

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Production de chaleur au cours de la fermentation de pulpe de pomme en milieu solide

Résumé La chaleur dégagée au cours de la fermentation en milieu solide de la pulpe de pomme pour la production d'éthanol a été mesurée à l'aide d'un système adiabatique. Le taux moyen du dégagement thermique est de 669 cal (2.8 kJ)/kg/h. La quantité totale de chaleur produite est de 12.4 kcal (52.1 kJ)/kg de pulpe fermentée.

     

Experimental approaches to a rapid ethanol fermentation of glucose by aZymomonas mobilis strain

Rapid ethanol fermentation is defined as a fermentation in which the ethanol content increases from 0 to 94.8 g 1^–1 in 6 horless. To achieve this by the fermentation of glucose withZymomonas mobilis, the initial biomass concentration must be at least 20 g dry wt 1^–1 and that of the substrate must not exceed 150 to 200 g 1^–1 during fermentation. The best results were obtained with a medium containing initielly 16% of the total sugar with the remaining glucose being added continuously, after 20 min of incubation, over 5 h at a rate of 0.21 g/min. After 6 h, ethanol reached 102 g 1^–1, the volumetric productivity was 17g ethanol 1^–1 h^–1 and the yield 79.8 or 88% of the theoretical value, calculated according to the total fed or the consumed glucose, respectively.

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Résumé Quand la concentration d'alcool produit par fermentation monte de 0 a 94.8 g 1^–1 dans un delai de 6 h ou moins, on appelle a cette fermentation, alcoolique rapide. Dans le present travail on a determiné les conditions pour avoir une fermentation alcoolique rapide a partir de glucose, utilisant une souche deZymomonas mobilis. On a trouvé que la concentration initiale de biomasse doit etre au moins 20 g de céllules poids sec/litre et la concentration du sucre doit se mantenir au dessous de 150–200 g 1^–1 pendant la fermentation. Les meilleurs résultats qu'on a eu ont été avec un milieu qu'avait au dessous de 150–200 g 1^–1 pendant la fermentation. Les meilleurs résultats qu'on a eu ont été avec un milieu qu'avait au commencement 1/6 du sucre total et l'excedent a été ajouté apres 20 minutes pendant 5 heures en quantités de 0.21 g/min. Aux 6 h la concentration d'alcool estarrivé a 102 g 1^–1, le rendement calculé sur le sucre utilisé était 88% du théorique (79.8% du sucre alimenté) et la production volumétrique 17 g ethanol 1^–1 h^–1.

     

Aphanomyces root rot of cauliflower

Résumé L'influence du cycloheximide sur la composition chimique des parois de deux levures Rhodotorula après 24 heures et 4 jours de croissance dans deux milieux de culture différents a été étudiée.La composition en glucides neutres ne varie que faiblement en fonction de l'âge des cellules, la détermination du rapport des oses neutres n'indiquant qu'un léger enrichissement en mannose dans les parois des cellules âgées. Chez Rhodotorula glutinis, les teneurs en hexosamines et aminoacides augmentent nettement en fonction de l'âge des cellules, cette variation ne se produit pas chez Rhodotorula rubra. Les teneurs en chitine sont dépendantes de la nature du milieu de culture mais non de l'âge des cellules sauf chez Rhodotorula glutinis.L'influence du cycloheximide sur la composition chimique se traduit par une baisse globale en protéines et par une perturbation des concentrations d'aminoacides.Le rapport molaire des oses neutres indique une baisse systématique du galactose. Les valeurs des hexosamines sont également plus faibles; la diminution de la chitine est surtout très nette lorsque les cellules se développent dans un milieu normalement favorable à son élaboration, cependant il n'apparaît pas de relation directe entre les baisses des teneurs en hexosamines et en chitine.

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Summary The influence of cycloheximide on the chemical composition of the cell walls of two Rhodotorula yeasts, cultivated during 24 and 96 hours in two different media, has been studied.The composition, of the neutral sugars varies only weakly with the age of the cells, the determination of the molar ratio revealing only a little increase of mannose.Hexosamine and aminoacids contents in Rhodotorula glutinis cells distinctly increase in old cells; this variation does not appear in Rhodotorula rubra. The content of chitine depends on the culture conditions but not on the age of cells, except with Rhodotorula glutinis.The influence of cycloheximide on the chemical structure is responsable of a general decrease of protein and a perturbation of the concentration of the different aminoacids. The molar ratio of the neutral sugars indicates a decrease of galactose in the cell walls. The values of hexosamine are also lower; the decrease of chitine is especialy appearant when the cells are cultivated in a medium which normaly favors the synthesis of this polymer, but there is no direct relation between the decrease of hexosamin and chitin.

     

Production of ethanol by a flocculentSaccharomyces sp. in a continuous upflow reactor using sucrose,sugar-cane juice,and molasses as the carbon source

Summary A flocculentSaccharomyces sp., isolated from spontaneously fermenting sugar-cane juice, was used to produce ethanol in a continuous upflow reactor. Media of different composition were tested using the same fermentation conditions. The best results were obtained fermenting either sugar-cane juice or molasses. The differences observed could be due to the influence of the medium composition on the growth rate and on the expression of the flocculent capacity of the yeast, both factors which modified the cell biomass concentration within the reactor.

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Resumen Una cepa floculante deSaccharomyces, aislada de jugo de caña de azúcar, se utilizó para producir etanol fermentando medios de distinta composición en un reactor continuo de flujo ascendente. Los mejores resultados se obtuvieron con jugo de caña de azúcar y con melaza. Las diferencias observadas según el mosto utilizado pueden deberse a la influencia de la composición del medio sobre la velocidad de multiplicación y capacidad foculante de la levadura, modificando de esta manera la concentración de biomasa dentro del reactor.

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Résumé Une souche floculante deSaccharomyces isolée du jus de canne à sucre a été utilisée pour produire l'éthanol, dans un réacteur continu à flux ascendant, par fermentation de milieux de culture de différentes compositions. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec le jus de canne à sucre et les molasses. Les différences qu'on a vues selon le moût utilisé peuvent être dues à l'influence de la composition du milieu sur la vitesse de multiplication et la capacité floculante de la levure, donnant une modification de la concentration de biomasse dans le réacteur.

     

Detection and biochemical characterisation of fast and slow ethanol-producing yeasts

Summary By screening seven distillers' yeast strains, two strains ofSaccharomyces cerevisiae were identified as being either slow or fast ethanol producers. The levels of four key enzymes, invertase, pyruvate decarboxylase (PDC), alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ADD) in these strains during batch-fermentative production of ethanol were determined. In both strains, the levels of these enzymes varied during the fermentation. The fast-fermenting strain had higher levels of PDC and ADH, and lower levels of ADD, as compared to the slow-fermenting strain, at all stages of fermentation.

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Resumen Al hacer un muestreo siete levaduras de cerveza se han identificado dos cepas deSaccharomyces cerevisiae, caracterizandolas como productoras lenta y rápida de etanol. Para ambas cepas se determinaron, en el periodo de crecimiento exponencial los niveles de cuatro enzimas clave: invertasa, piruvato decarboxilasa (PDC), alcohol deshidrogenas (ADH) y aldehido deshidrogenasa (ADD). Los niveles de estos enzimas variaron durante la fermentación en las dos cepas. Los niveles de PDC y de ADH fueron más bajos y el nivel de ADD más bajo en la cepa fermentadora rápida comparada con la cepa fermentadora lenta.

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Résumé Par criblage de sept levures de distillerie, nous avons identifié deux souches deSaccharomyces cerevisiae produisant de l'éthanol, l'une rapidement et l'autre lentement. Les niveaux des quatre enzymes-clés, invertase, pyruvique décarboxylase (PDC), alcool déshydrogénase (ADH) et aldéhyde déshydrogénase (ADD) ont été déterminés chez ces souches pendant la production fermentative d'éthanol en batch. Chez les deux souches, les niveaux enzymatiques varient au cours de la fermentation. A tous les stades de celle-ci, la souche rapide présente un niveau élevé de PDC et ADH, et un niveau d'ADD inférieur à celui de la souche lente.

     

Ultrastructure de la glande de la spermathèque chez Phosphuga atrata L. (Coleoptera Silphidae)

Résumé Chez les Silphes et en particulier chez Phosphuga atrata, la glande de la spermathèque présente une structure particulière liée à la présence d'une intima cuticulaire tapissant la lumière de la glande. Elle comporte trois types cellulaires: les cellules sécrétrices, les cellules de l'épithélium sous-cuticulaire et les cellules-manchons. Les cellules sécrétrices de grande taille contiennent une invagination de la membrane cytoplasmique formant une «vacuole» extracellulaire bordée de microvillosités. Dans cette vacuole plonge l'extrémité, différenciée en ampoule poreuse, d'un canalicule de nature cuticulaire, qui véhicule la sécrétion jusqu'à la lumière de la glande. Le canalicule est élaboré par une cellule-manchon qui l'accompagne sur toute sa longueur sauf à son extrémité intravacuolaire.Ce type de glande, qui se retrouve chez de nombreux Insectes, y assurant des fonctions diverses (sécrétion odorifique, sécrétion de défense, sécrétion spermale, etc.), est susceptible de nombreuses variations.

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Ultrastructure of the spermathecal accessory gland in Phosphuga atrata L. (coleoptera: silphidae)

Summary The spermathecal accessory gland in the female of Phosphuga atrata (Silphidae), exhibits a special structure which is due to the presence of a cuticular intima lining the lumen. The wall of the gland shows three cellular types: the secretory cells, the epithelial cells and the ductule carrying cells. Each large secretory cell contains a cavity formed by an invagination of the cytoplasmic membrane and lined by many microvilli. The secretory cell is connected with a cuticular ductule ending in the cavity of the glandular cell, in a porous organelle. This ductule, which carries the secretory material to the lumen, is surrounded by the ductule carrying cell.This type of integumentary gland is very common in insects, where it assumes various functions (attraction, defense, conservation of sperm, etc.) and its morphology varies considerably.

     

The stationary state of epithelia

A tissue is a geometrical, space-filling, random cellular network; it remains in this steady state while individual cells divide. Cell division is a local, elementary topological transformation which establishes statistical equilibrium of the structure. We describe the physical conditions to maintain stationary the epidermis (of mammals or of the cucumber), in spite of the fact that cells constantly divide and die. Specifically, we study the statistical equilibrium of the basal layer, a corrugated surface filled with cells, constituting a two-dimensional topological froth. Cells divide and detach from the basal layer, and these two topological transformations are responsible for the stationary state of the epidermis. The topological froth is capable of responding rapidly and locally to external constraints, and is a good illustration of the plasticity of random cellular networks.Statistical equilibrium is controlled by entropy, both as a measure of disorder and as information, and is characterized by observable relations between average cell shapes and sizes. The technique can be applied to any random cellular network in dynamical equilibrium. Mitosis as the dominating topological transformation and the fact that the distribution of cell shapes is very narrow are the only inputs specific to biology.

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Resume Un tissu est, à première vue, un pavage aléatoire d'une surface ou d'un volume par des polygones (polyèdres) topologiques, les cellules. Ce pavage reste dans un état stationnaire alors que les cellules se divisent constamment. Nous décrivons les conditions physiques nécessaires à l'état stationnaire de l'épiderme (des mammifères et du concombre), en dépit du fait que ses cellules se divisent et meurent. En particulier, nous étudions l'équilibre statistique de la couche basale, une surface couverte de cellules constituant une mousse topologique aléatoire. Les cellules se divisent et se détachent de la couche basale, et ces transformations topologiques sont responsable de l'état stationnaire de l'épiderme. Cette mousse topologique est capable de répondre rapidement et localement à des contraintes externes. C'est un exemple de plasticité de structures cellulaires aléatoires.L'équilibre statistique est contrôlé par l'entropie qui est ici à la fois une mesure du désordre et une quantité d'information. Il est caractérisé par des relations facilement observables entre les formes des cellules et leurs dimensions. Les seuls éléments spécifiques aux tissus biologiques sont la mitose comme transformation topologique dominante, et l'étroitesse de la distribution des formes de cellules.

     

Sexualisation de la gonade deViviparus viviparus L. (mollusque gastéropode prosobranche à sexes séparés)

Résumé La sexualisation de la gonade chezViviparus viviparus se manifeste d'abord au niveau morphologique: tandis que l'ovaire s'organise en un tubule très peu ramifié, à large lumière, le testicule compact bourgeonne de nombreuses excroissances. Dans l'ovaire les cellules non germinales, futures cellules folliculeuses, se mettent en place autour des cellules germinales et les processus de la préméiose débutent précocement. Au contraire plusieurs étapes se succèdent au cours de la morphogenèse de la gonade mâle: après une phase d'intense multiplication cellulaire, accompagnée de la ramification du testicule, la lumière se creuse par dégénérescence des cellules centrales. Contre la lame basale, les cellules non germinales évoluent en cellules nourricières tandis que se différencient les spermatogonies primaires. La différenciation des premiers gamètes mâles est tardive.     

Différenciation des cellules pigmentaires à porphyrines chez Lineus ruber (O. F. Müller) (Hétéronémertes Lineidae)

Résumé On a étudié le metabolisme des Porphyrines de la Némerte marine Lineus ruber à l'aide d'acide delta aminolévulinique 4 C¹⁴ ou 2–3 H³. Chez les animaux traités, le marqueur est retrouvé au niveau des uroporphyrines séparées par chromatographie sur papier. Ce résultat nous a permis l'étude autoradiographique de la mise en place des Uroporphyrines dans les cellules pigmentaires en régénération. Ce type de travail permet de suivre la différenciation biochimique des cellules pigmentaires avant que ne soit commencée leur différenciation morphologique.

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Summary The metabolism of porphyrins was studied in the marine Nemertean worm Lineus ruber with delta aminolevulinic acid 4 C¹⁴ or 2–3 H³. All the radioactivity was found in the uroporphyrins isolated by paper chromatography. This result permits us to do the autoradiographic study of the appearance of uroporphyrins in regenerating pigment cells. Such a work allows to see the biochemical differentiation of pigment cells before the starting of their morphological differentiation.

     

Utilization and tolerance of ethanol, acetic acid and acetaldehyde vapour by Asobara persimilis, a parasitoid of Drosophila

The tolerance and utilization of ethanol, acetic acid and acetaldehyde vapour was investigated in Asobara persimilis (Hymenoptera: Braconidae), a parasitoid of Drosophila. No significant utilization of ethanol or acetaldehyde occurred at low concentrations (< 1.5% and 0.1% respectively), however both female and male longevity was increased at concentrations of 1.0 and 1.5% acetic acid. All substances were toxic at higher concentrations, but there was sexual dimorphism in that females survived significantly longer than males.

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Résumé L'étude a porté sur la tolérance et l'utilisation de vapeurs d'éthanol, d'acide acétique et d'acétaldéhyde par Asobara persimilis (Hym. Braconidae), parasitoïde de Drosophila récemment découvert en Australie. Aux faibles concentrations, il n'y a pas d'utilisation significative d'éthanol et d'acide (respectivement moins de 1,5% et 0,1%), cependant la longévité des mâles et des femelles ont augmenté avec les concentrations d'acide acétique de 1,0 et 1,5%. Toutes ces substances sont toxiques à plus forte concentrations, bien qu'il y ait un dimorphisme sexuel et que les femelles survivent significativement plus longtemps que les mâles. La tolérance des braconides est inférieure à celle de leurs hôtes, les Drosophiles cosmopolites et endémiques à l'Australie. Ceci peut faire que ces parasites limitent l'exploitation de leurs hôtes aux habitats avec une faible concentration de produits de fermentation.