Optimization of cassava starch conversion to glucose byRhizopus oligosporus

Summary Incubation temperature, inoculum size, initial pH and pH control play a major role in cassava starch to glucose conversion byRhizopus oligosporus. Maximal glucose production was obtained after 45 to 48 h fermentation at 45°C, pH control at 4.0, 5% cassava starch, agitation rate of 300 rev./min. and aeration rate of 85 ml/min. Under these conditions, starch hydrolysis was 99.4% with a starch-to-glucose conversion efficiency of 91.6% and a final yield of 35.2 g/l glucose with a biomass yield of only 2.8 g/100 g cassava starch.

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Optimisation de la conversion de l'amidon de manioc en glucose par Rhizopus oligosporus

Résumé La température d'incubation, la taille de l'inoculum, le pH initial et le contrôle du pH jouent un rôle majeur dans la conversion de l'amidon de manioc en glucose parRhizopus oligosporus. On obtient la production maximum de glucose après 45–48 h de fermentation à 45°C, avec un contrôle de pH à 4.0, 5% d'amidon de manioc, une vitesse d'agitation de 300 tpm et une vitesse d'aération de 85 ml/min. Dans ces conditions, l'hydrolyse de l'amidon atteint 99.4% avec une efficacité de conversion de l'amidon en glucose de 91.6% et un rendement final de 35.2 g de glucose par litre pour un rendement en biomasse de 2.8 g seulement par 100 g d'amidon de manioc.

     

The influence of constant temperature on population growth rates of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

Life table studies were conducted to assess the effect of constant temperature on the rate of population growth of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero. Four temperatures, between 20 and 30.5°C, were tested. An inverse relationship was observed between temperature and most demographic parameters.The intrinsic rate of natural increase (r_m) increased from 0.1 at 20°C to 0.2 at 27°C and 30.5°C. The net reproductive rate varied between 426.3 at 30.5°C and 584.7 at 20°C. The mealybug population reached 50% mortality after 37.5, 21.5, 19.0 and 19.0 days respectively at 20, 23.5, 27 and 30.5°C. The results indicate that P. manihoti can persist and increase in numbers within the range between 20 and 30.5°C.

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Influence de températures constantes sur les taux de croissance de populations de la cochenille du manioc Phenococcus manihoti

Résumé Des tables de vie ont été établies pour déterminer l'effet de températures constantes sur les taux de croissance de populations de la cochenille du manioc, Phenacoccus manihoti Mat.-Ferr., et ainsi comprendre les changements au sein des populations du ravageur dans les champs et mener à bien le programme de lutte biologique organisé à l'I.I.T.A. contre cette cochenille. P. manihoti, introduit à partir de l'Amérique latine en Afrique, y menace la production du manioc (Manihot esculenta Crantz).Le taux intrinsèque d'accroissement natural (r_m) a augmenté de 0.114 à 20°C, à 0.185 à 27°C, avant de descendre à 0.182 à 30.5°C. Le taux net de reproduction (R_o) a été relativement élevé (426–584 oeufs femelles/génération). Dans nos conditions expérimentales, la mortalité a atteint 50% au bout de 37.5, 21.5, 19.0 jours respectivement à 20, 23.5, 27 et 30.5°C. La durée du cycle et le coefficient d'accroissement () étaient inversement liés à la température. Le ravageur possède la capacité de doubler sa population en 6.08 jours à 20°C alors que 3.81 jours seulement suffisent pour doubler la population à 30.5°C.Ces résultats nous ont permis de comprendre et d'expliquer l'énorme pouvoir de pullulation de la cochenille observé dans les champs pendant la saison sèche; il s'ensuit que les lâchers des entomophages produits en élevages doivent se faire très tôt au début de la saison sèche, afin de contrecarrer la grande fertilité et la capacité d'augmentation rapide des populations de P. manihoti.

     

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.

     

Cassava starch fermentation pattern ofRhizopus oligosporus

Summary Rhizopus oligosporus UQM 145F was grown on cassava starch medium without a preliminary treatment of starch. The fermentation pattern ofR. oligosporus is shown to be influenced significantly by the medium composition, pH of the growth culture and the size of the spore inoculum. By varying the carbon, nitrogen and mineral salt concentrations, it was found that either glucose accumulated due to excess hydrolysis of starch or single cell protein production became dominant. In the case of the carbon source, increases in the concentration of starch led to higher biomass values, but lower rates of protein production. These observations led to a new formulated medium, resulting in an 82.9% cassava starch utilization and a true protein yield of 5.32 g/100 g initial substrate. The response ofR. oligosporus to inorganic compounds such as (NH₄)₂SO₄, urea, NaCl and MgSO₄ indicates an interesting fermentation control system.

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Resumen Rhizopus oligosporus UQM 145F se hizo crecer en un medio a base de almidón de casava sin que hubiera pasado por un tratamiento previo con almidón. Se demostró que el patrón de fermentación seguido porRh.oligosporus estaba significativamente influenciado por: la composición del medio, su pH y el tamaño del inóculo. Al variar las concentraciones de carbono, nitrógeno y sales minerales se observó que predominaba la acumulación de glucosa o bien la producción de proteínas unicelulares. Un incremento en la fuente de carbono aumentó la biomasa pero disminuyó el ritmo de producción de proteínas. Estas observaciones permitieron elaborar un nuevo medio de cultivo que resultó en la utilización del 82.9% del almidón de casava con un rendimiento en proteínas de 5.32 g/100 g de sustrato inicial. La respuesta deRh. oligosporus a compuestos inorgánicos como sulfato amónico, urea, cloruro sódico y sulfato magnésico indican la existencia de un sistema de control de la fermentación muy interesante.

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Résumé On a fait croîtreRhizopus oligosporus UQM 145 F sur un milieu à base d'amidon de manioc sans traitement préalable de l'amidon. Le profil de fermentation parR. oligosporus apparaît être influencé de manière significative par la composition du milieu, le pH de la culture en croissance et la taille de l'inoculum de spores. En variant les concentrations en carbone, en azote et en sels minéraux, on remarque la prédominance tantôt de la protéine unicellulaire, tantôt de l'accumulation de glucose. Un accroissement en concentration conduit à des valeurs plus élevées de la biomasse mais en une moindre production de protéines. Ces observations ont abouti à une nouvelle formulation du milieu avec pour résultat une utilisation à 82.9% de l'amidon de manioc et un rendement vrai en protéines de 5.32 g/100 g de substrat initial. La réponse deR. oligosporus aux composés inorganiques comme le sulfate d'ammonium, l'uréi, le chlorure de sodium et le sulfate de magnésium sont indicateurs d'un système très intéressant de contrôle de la fermentation.

     

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.

     

Release and establishment in Nigeria of Epidinocarsis lopezi, a parasitoid of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti

The encyrtid wasp Epidinocarsis (= Apoanagyrus) lopezi (De Santis) was imported from Paraguay into Nigeria for the biological control of the cassava mealybug, Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero. It was mass-reared and released at four localities in Nigeria. The parasitoid is now established and it is dispersing throughout cassava growing areas of Nigeria.

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Libération et installation au Nigéria d'Epidinocarsis lopezi, parasitoïde de la cochenille du manioc Phenococcus manihoti

Résumé Epidinocarsis lopezi (Apoanagyrus) lopezi a été introduit du Paraguay au Nigéria pour lutter contre la cochenille du manioc, Phenacoccus manihoti. Il a été lâché dans quatre champs de manioc pour étudier son acclimatation et son installation au Nigéria. Trois ans après les lâchers, les résultats ont permis de conclure que E. lopezi s'est établi avec succès et se disperse dans la plupart des zones de culture du manioc au Nigeria; il a aussi survécu à trois saisons pluvieuses pendant lesquelles les populations de P. manihoti ont été très faibles. Quatorze mois après les premiers lâchers, cet encyrtide a été obtenu à environ 150 km du lieu de libération.

     

Characterization of the solid-state fermentation of cassava

The solid-state fermentation of cassava (Mannlhot esculenta Crantz) was characterized by determining pH and biological oxygen demand (BOD). The results showed a strong association (=0.73) between pH of the fermenting slurry and that of the waste llquor. BOD of the liquor decreased as fermentation progressed. After 96 h fermentation, BOD was about 6×10² mg/l. Progress of cassava fermentation can probably be determined indirectly by following the changes in the pH and BOD profiles of the liquor.

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Résumé La fermentation en milleu solide du manioc (Mannihot esculenta Crantz) a été caractérisée en déterminant le pH et la demande biolgique en oxygène (DBO). Les résultats montrent une forte corrélation (=0.73) entre le pH de la pâte en fermentation et celui de la liquer résiduaire. La DBO de la liqueur décroît au fur et à mesure que la fermentation progresse. Après 96hh de fermentation, la DBO était de 6×10² mg/l. L'avancement de la fermentation du manioc peut probablement être déterminée indirectement ectement en sulvant l'évolution des profiles en pH et en DBO de la liqueur.

     

Chitin synthetase from yeast-type cells ofMucor rouxii induced by malonic acid: a screen for antifungal agents and isolation of an active metabolite from an actinomycetes

In an aerobic medium malonic acid inducedMucor rouxii to produce yeast-type cells exclusively. Chitin synthetase in a cell-free extract from these yeast cells increased its activity upon standing at 28°C or when activated by trypsin. It was similar in stability to that from the yeast cells formed under an atmosphere of N₂/CO₂ (73 v/v). By using the enzyme activity as a model screen, a competitive inhibitor of chitin synthetase has been isolated from the fermentation broth of an actinomycete isolate.

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Résumé En milieu aérobie, l'acide malonique induit chezMucor rouxii la formation exclusive de cellules levuriformes. L'activité de la chitine synthétase obtenue dans un extrait acellulaire à partir de ces cellules levuriformes, augmente par maintien au repos à 28°C ou sous l'activation de la trypsine. Cette activité offre une stabilité semblable à celle de l'enzyme obtenue à partir de cellules levuriformes sous une atmosphère de N₂/CO₂(73 vol./vol.). En utilisant cette activité enzymatique comme outil de screening, on a isolé un inhibiteur compétitif de la chitine synthétase du milieu de fermentation d'un isolat d'actinomycète.

     

Microbial degradation and utilization of cassava peel

Cassava peel was readily degraded and utilized by a strain ofRhizopus growing in a solid-state fermentation. Growth was maximal at 45°C and was proportional to the degree of hydrolysis of the peel. The yield of biomass, as weight of dry mycellum from the reducing sugars of the peel, was 51%. After 72 h fermentation, the peel contained 76% moisture, 6% cellulose, 7% hemicellulose and 0.4% ash and the protein content had increased from 5.6% to 16%. These results suggest a possible economic value of cassava peel in the production of fungal biomass and feedstock.

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Résumé Les pelures de manioc sont aisément dégradées et utilisées par une souche deRhizopus croissant en milieu solide. La croissance est maximale à 45°C et est proportionnelle au degré d'hydrolyse des pelures. Le rendement en biomasse, en poids de mycelium sec à partir des sucres réducteurs des pelures, est de 51%. Après 72 heures de fermentation, les pelures contiennent 76% d'humidité, 6% de cellulose, 7% d'hémicelluloses et 0.4% de cendres. Le contenu en protéines augmente de 5.6 à 16%. Ces résultats suggèrent une valorisation potentielle économique des pelures de manloc dans la production de biomasse et de substrat longique.

     

The microbial breakdown of linamarin in fermenting pulp of cassava (Manihot esculenta Crantz)

Summary Fifty-five organisms comprising 40 bacteria, eleven yeasts and four moulds were isolated from various habitats and tested for the production of the enzyme linamarase using the release of HCN and glucose from linamarin. Only seven organisms were shown to produce linamarase: the bacteriaLeuconostoc mesenteroides, Alcaligenes faecalis, the yeastsSaccharomyces cerevisiae andRhodotorula minuta, and the mouldsAspergillus flavus, A. niger andFusarium oxysporum. A preliminary screening method used the ability to break down the glucosidep-nitrophenyl--D glucoside (PNPG). Organisms breaking down PNPG also broke down linamarin and vice-versa. The highest linamarase producers among the yeasts and bacteria as determined by HCN liberation from cassava pulp were the yeastsSacch. cerevisiae andR. minuta in about 80 and 96 hours, respectively. SinceSaccharomyces sp. withstood the highest concentration of the cyanide ion it is suggested as the organism of preference among the isolates for cassava pulp detoxication. Storage of linamarase-producing organisms in refrigerated cassava pulp was found to be a suitable method of preserving and transporting them.

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Resumen Cincuenta y cinco organismos, incluyendo cuarenta bacterias, once levaduras y cuatro hongos se aislaron a partir de distintos hábitats y se estudió su producción de enzyma linamarasa, determinada por la liberación de HCN y glucosa a partir de linamarina. Tan solo siete organismos producían linamarasa: las bacteriasLeuconostoc mesenteroides yAlcaligenes faecalis, las levadurasSaccharomyces cerevisiae yRhodotorula minuta y los hongosAspergillus flavus, A. niger yFusarium oxysporum. Como método de estudio preliminar se utilizó la habilidad para degradar el glucósidop-nitrofenil-l-glucósido (PNPG), ya que los organismos capaces de degradar PNPG también eran capaces de degradar linamarina y viceversa. Entre bacterias y levaduras los mayores productores de linamarasa, expresada como cantidad de HCN liberado a partir de pulpa de casava, fueronSaccharomyces cerevisiae yRhodotorula minuta, a las 80 y 96 horas respectivamente. Al soportarSaccharomyces sp. la mayor de las concentraciones de HCN ensayadas se ha sugerido que este podría ser considerado, de entre los organismos aislados, como el más idoneo para ser utilizado en la detoxificación de la pulpa de casava. Se considera que un método adecuado para la preservación de organismos productores de linamarasa es su almacenamiento en pulpa de casava refrigerada.

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Résumé Cinquante-cinq organismes comprenant 40 bactéries, 11 levures et 4 moisissures ont été isolés à partir de différents habitats et testés pour la production de l'enzyme linamarase qui utilise le HCN et le glucose provenant de la linamarine. Une méthode de criblage préliminaire utilise l'aptitude à dégrader lep-nitrophényl-D-glucoside (PNPG). Les organismes qui dégradent le PNPG dégradent aussi la linamarine et réciproquement. Sept organismes seulement produisent la linamarase: les bactériesLeuconostoc mesenteroides etAlcaligenes faecalis, les levuresSaccharomyces cerevisiae etRhodotorula minuta, et les moisissuresAspergillus flavus, A. niger etFusarium oxysporum. D'après la vitesse de libération d'HCN à partir de la pulpe de manioc, les meilleurs producteurs de linamarase sont les levuresS. cerevisiae etR. minuta agissant, respectivement, en 80 et 96 heures environ.Saccharomyces étant parmi les organismes isolés celui qui tolère la concentration en ion cyanure la plus élevée, son utilisation est proposée pour détoxifier la pulpe de manioc. La conservation des organismes producteurs de linamarase dans la pulpe de manioc réfrigérée est la méthode proposée pour la préserrvation et le transport de ces organismes.

     

Glucoamylase production byAspergillus awamori on rice flour medium and partial characterization of the enzyme

Summary Aspergillus awamori ATCC 22342 was selected from 12 strainsof Aspergillus spp.and Rhizopus spp. as the best producer of amylase. Optimal growth conditions for the enzyme production in shake flasks were provided by: a medium containing 60 g/1 rice flour, 0.075% (w/v) NaNO₂ and 0.075% (v/v) corn-steep liquor, a temperature of 30° C and initial pH value of 6.5. The enzyme was characterized as a glucoamylase with a molecular weight of 49,000. Maximum enzyme activity occurred at 45 C and pH 5.8. The enzyme was stable at 40° C and lost 70 and 90% of activity when heated for 30 min at 50 and 60°C, respectively. Thermal inactivation was slowed in the presence of starch. Michaelis-Menten constants for soluble starch and dextrin were estimated as 12.5 and 33.3 mg/ml, respectively. This enzyme may be used for the production of glucose-rich syrups from rice starch.

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Producción de glucoamilasa por Aspergillus awamori en harina de arroz y caracterización parcial del enzima

Resumen Aspergillus awamori ATCC 22342 se seleccionó entre 12 cepas deAspergillus spp. y deRhizopus spp. como el mejor productor de amilasa. La condiciones óptimas de crecimiento para la producción del enzima en frascos de agitación fueron las siguientes: un medio con la composicion siguiente: 60 g/1 de harina de arroz, 0.075% (m/v) NaNO₂ y 0.075% (v/v) de extracto de maíz (corn steep liquor); una temperatura de 30°C y un pH inicial de 6.5. El enzima fue caracterizado como una glucoamilasa de peso molecular 49,000. La máxima actividad enzimática se obtuvo a 45°C con un pH de 5.8. El enzima era estable a 40 C pero perdió un 70 y un 90% de su actividad cuando se calentó durante 30 min a 50 y 60° C respectivamente. La inactivación térmica fue más lenta en presencia de almidón. Las constantes de Michaelis-Menten para almidón soluble y para dextrina se estimaron como 12.5 y 33.3 mg/ml respectivamente. Este enzima puede utilizarse para la producción de jarabes ricos en glucosa a partir de almidón de arroz.

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Production de glucoamylase par Aspergillus awamori cultivé sur milieu à la farine de riz et caractérisation partielle de l'enzyme

Résumé Aspergillus awamori ATCC 22342 a été sélectionné parmi 12 souches d'Aspergillus spp. et deRhizopus spp. comme étant le meilleur producteur d'amylase. Les conditions optimales de croissance pour la production d'enzyme en fioles agitées sont: un milieu contenant 60 g/1 de farine de riz, 0.075% (w/v) de NaNO₂ et 0.075% (v/v) de liqueur de corn steep, une température de 30° C et un pH initial de 6.5. L'enzyme a été caractérisé comme étant une glucoamylase de poids moléculaire 49,000. L'activité maximum de l'enzyme se situe à 45°C et pH 5.8. L'enzyme est stable à 40°C et perd 70 et 90% de son activité par chauffage pendant 30 min à 50 et à 60°C, respectivement. L'inactivation thermique est ralentie en présence d'amidon. Les constantes de Michaelis-Menten pour l'amidon soluble et pour la dextrine ont été éstimées, respectivement, à 12.5 et 33.3 mg/ml. Cet enzyme peut être utilisé pour la production de sirops riches en glucose à partir d'amidon de riz.

     

Culture condition for production of glucoamylase from rice bran byAspergillus terreus

Summary Optimal conditions for the production of glucoamylase from rice bran usingAspergillus terreus in stationary culture were a medium containing 20 g rice bran/l, 0.3% (w/v) (NH₄)₂SO₄ and 0.2% (w/v) peptone at 30°C with an initial pH of 3.0. Enzymatic activity was maximal after 4 d. Glucose was the major reducing sugar produced by hydrolysis of starch. Carbohydrates favouring induction of glucoamylase were, in order: maltose, starch, cellobiose, lactose, glucose, fructose and galactose. Amino acids, in particular glycine, lysine, isoleucine and histidine, were vital for glucoamylase synthesis. Tween 80 and Triton X-100 enhanced the growth but suppressed glucoamylase synthesis.

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Conditions de culture pour la production de glucoamylase à partir de son de riz parAspergillus terreus

Résumé Les conditions optimales pour la production de glucoamylase à partir de son de riz en utilisantAspergillus terreus en culture en état stationnaire, consistent en un milieu contenant 20 g de son de riz par litre, 0.3 % (poids/vol.) de (NH₄)₂ SO₄ et 0.2 % (poids/vol.) de peptone, à 30 °C avec un pH initial de 3.0. L'activité enzymatique est maximum après 4 jours. Le glucose est le principal sucre réducteur produit par hydrolyse de l'amidon. Les hydrates de carbone qui favorisent l'induction de la glucoamylase, sont, dans l'ordre: le maltose, l'amidon, la cellobiose, le lactose, le glucose, le fructose et le galactose. Les acides aminés, en particulier la glycine, la lysine, l'isoleucine et l'histidine sont vitales pour la synthèse de glucoamylase. Le tween 80 et le triton X-100 augmentent la croissance mais suppriment la synthèse de glucoamylase.

     

Interaction entre la cochenille du manioc Phenacoccus manihoti et ses différentes plantes-hôtes: étude de la teneur de la sève en acide aminé et en sucre

Résumé L'analyse (acides aminés et sucres) d'extrait de feuille, de 5 variétés de manioc (Manihot esculenta), du Faux caoutchouc (Hybride deM. esculenta x M.glaziovii), du Poinsettia (Euphorbia pulcherrina) et du Talinum (Talinum triangularae), caractérisés par différents degrés de résistance par antibiose à la cochenille du manioc (Phenacoccus manihoti (Mat. Ferr.)) (Homoptera: Pseudococcidae), a été réalisée sur des extraits obtenus par centrifugation du matériel foliaire. Les teneurs en acids aminés, très différentes d'une plante à l'autre, apparaissent aussi importantes entre les variétés de l'espèce manioc qu'entre les différentes espèces végétales avec respectivement un rapport de variation de 4,5 et 5,5. De même, les teneurs en sucres (exprimées en équivalent saccharose), sont très différentes d'une plante à l'autre avec un rapport de variation de 1 à 33 entre les deux extrêmes, si l'on ne considère que l'espèceM. esculenta, il n'est plus que de 3,5.Des différences dans les proportions relatives des acids aminés libres d'extrait de feuille sont observées aussi bien entre les variétés de manioc qu'entre les espèces végétales. Cependant pour toutes les plantes étudiées l'acide glutamique, la glutamine, l'ethanolamine, et l'alanine représentent près de 50% des acides aminés de l'extrait de feuille; l'acide aspertique, l'asparagine et la sérine près de 20% tandis que la tyrosine, la méthionine, l'isoleucine, la leucine et la lysine sont présents en très faibles pourcentages.Le degré de résistance à la cochenille du manioc des différentes plantes-hôtes n'a pu être relié, ni à la teneur de leur extrait de feuille en acides aminés et en sucres, ni à leur composition relative en acides aminés. Il n'a pu être non plus relié au rapport Sucres/Acides aminés Nos résultats suggèrent que des caractéristiques biochimiques autres que celles étudiées dans ce travail interviennent dans les mécanismes de résistance vis-à-vis de la cochenille du manioc.

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Summary The levels of sugars and amino acids were determined in leaf extracts from a number of plants showing different levels of resistance to the cassava mealybug,Phenacoccus manihoti (Homoptera: Pseudococcidae). There were five varieties of cassava (Manihot esculenta), as well as a hybrid obtained by crossingM. esculenta andM. glaziovii, poinsettia (Euphorbia pulcherrina) and talinum (Talinum triangularae). The variability in the total concentration of amino acid concentrations was as great between varieties of cassava as at the species level. In contrast, there was much less variability in the concentration of sugars at the intervarietal that at the interspecies level.While there were both intervarietal and interspecific differences in the amino acid composition, glutamic acid, glutamine, ethanolamine and alanine represented nearly 50% of the total in all plants examined. Aspartic acid, asparagine and serine accounted for approximately 20%, while tyrosine, methionine, isoleucine, leucine and lysine are present at low levels.The different levels of resistance noted in the different plants were not associated with the concentrations of either amino acids or sugars, the ratios of sugar/amino concentrations or the amino acid compositions obtained from leaf extracts. This suggests that other aspects of plant chemistry confer resistance to cassava mealybugs.

     

Effects of larval rearing temperature on the development of the mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata

As the temperature at which larvae of C. capitata were reared decreased from 30° to 25° to 20° the yield of pupae from eggs increased from 15% to 25% to 30% and the mean weight of pupae decreased. Within each temperature regime the weight of pupae produced on successive days declined and the fat content of those pupae varied.

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Résumé On a étudié l'effet de température d'élevage larvaire de 20°, 25° et 30°. La durée du développement s'accroît de 7 à 13 jours pour des températures respectives de 30° et 20°. Lorsque la température d'élevage baisse, le nombre de pupes produites par rapport aux oeufs s'accroîts de 15% à 20% et 30% et le poids moyen des pupes diminue.Pour chaque régime de température il y a une nette réduction du poids des pupes produites au cours des jours successifs et la teneur en lipides de celles-ci varie également. L'émergence moyenne des adultes à partir de pupes produites dans un élevage à 30° est plus élevée que celle obtenue dans des élevages à 25° et 20°.Tandis que la vitesse du développement, le contrôle du métabolisme des graisses et la production de pupes peuvent être des facteurs primaires intervenant dans le choix de la température d'élevage pour la production de masse de la mouche des fruits, il faudrait aussi considérer les effets de cette température d'élevage sur d'autres aspects de la biologie de l'insecte.

     

Cassava-fermenting organisms

Summary Organisms isolated during the fermentation of cassava tubers, as practised for fufu production, includedBacillus subtilis, Pseudomonas alcaligenes, Lactobacillus plantarum, Corynebacterium manihot, Leuconostoc mesenteroides andPseudomonas aeruginosa. All isolates displayed amylase activity. Optimum growth and amylase activities of isolated organisms was at 42°C and between pH values 5 and 6. Isolated organisms also displayed similar patterns of antibiotic resistance. Plasmids purified from isolates could not be transferred or maintained inEscherichia coli RR1 cells.

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Microorganismes fermentant le manioc

Résumé La fermentation des tubercules de manioc a été effectuée comme on le pratique traditionnellement pour la production de fufu. On a utilisé quatre variétés différentes de tubercules de manioc. Au cours du processus de fermentation, un grand nombre d'espèces microbiennes agissent de concert pour dégrader l'amidon contenu dans les tubercules. Les glycosides cyanogènes, linamarine et lotaustraline sont également degradés. Les microorganismes isolés au cours de la fermentation des tubercules de manioc, comme on la pratique pour la production de fufu, comprennentBacillus subtilis, Pseudomonas alcaligenes, Lactobacillus plantarum,Corynebacterium manihot, Leuconostoc mesenteroides andPseudomonas aeruginosa. Tous les microorganismes isolés révèlent une activité amylolytique. Les croissances et activités amylolytiques des microorganismes isolés montrent un optimum à 42°C et un pH entre 5 et 6. Les organismes isolés exhibent aussi des profils semblables de résistance aux antibiotiques. Les plasmides purifiés des isolats n'ont pas pu être transférés ni maintenus dans des cellules d'Escherichia coli RR1.

     

Isolation and characterization of an amylolytic yeast:Candida edax

Summary A new amylolytic yeastCandida edax CBM20 was isolated from soil. The strain was able to grow at 37°C and pH 4.5 on a soluble starch (mineral salts) medium with a maximum specific growth rate of 0.59 h^–1 and a cell yield of 0.58 g per gram utilized starch. The strain synthesized high activities of intra- and extra-cellular -amylase and glycoamylase.Candida edax CBM20 is considered to be a good candidate for single-cell protein production from starch.

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Resumen Se ha aislado una nueva levadura amilolítica,Candida edax CBM 20 a partir del suelo. La cepa puede crecer a 37°C y a pH 4.5 en un medio mineral con almidón soluble, obteniendose una tasa de crecimiento máxima de 0.59 h^–1 y un rendimiento celular de 0.58 g por gramo de almidón utilizado. La cepa sintetiza elevades actividades de -amilasa y de glucoamilasa tanto intra como extracelulares. Se considera aCandida edax como un buen candidato para la producción de proteínas celulares a partir de almidón.

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Résumé Une nouvelle levure amylolytique,Candida edax CBM20, a été isolée à partir du sol. La souche peut pousser à 37°C et pH 4,5 sur un milieu minéral contenant de l'amidon soluble avec un taux de croissance maximum de 0.59 h^–1 et un rendement cellulaire de 0,58 g par g d'amidon utilisé. La souche synthétise de fortes activités -amylase et glucoamylase, toutes les deux intra-et extra-cellulaires.Candida edax CBM20 est considérée comme un bon candidat pour la production de protéines d'organismes unicellulaires à partir d'amidon.

     

Influence de l'hyperparasitisme sur les populations d'un hymenoptère encyrtidae,Epidinocarsis lopezi,parasitoide de la cochenille du manioc Phenacoccus manihoti introduit au Congo

Résumé Une étude au champ de la dynamique des populations de la cochenille du manioc Phenacoccus manihoti Matt.-Ferr. (Hom. Pseudococcidae) et des agents biologiques qui lui sont associés a été entreprise dans 4 parcelles de manioc Manihot esculenta Crantz (Euphorbiacée) situées dans 2 localités différents du Congo. Elle a essentiellement montré que les 7 à 16% de parasitisme développés par le parasitoïde exotique Epidinocarsis lopezi (De Santis) (Hym. Encyrtidae), 4 ans après son introduction, n'affectent pas significativement la dynamique des populations du ravageur. Les taux importants d'hyperparasitisme (67 à 100%) dont le parasitoïde primaire est l'objet limitent la reproduction de ses populations. Toutefois il est difficile de conclure quant à l'impact réel des hyperparasites sur l'efficacité de l'auxiliaire dans la lutte contre la cochenille.

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A field study of cassava mealybug Phenacoccus manihoti Mat.-Ferr. (Hom. Pseudococcidae) population dynamics, together with that of associated biological agents was made on 4 sample plots in cultivated manioc Manihot esculenta Crantz (Euphorbiacée) in two different areas of the Congo. It showed that four years after introduction, the 7 to 16% of parasitism attributable to the exotic parasitoid Epidinocarsis lopezi (De Santis) (Hym. Encyrtidae), did not significantly affect pest population dynamics. High levels of hyperparasitism (67% to 100%) to which the parasitoid is itself subject limits its population levels. It is, however, impossible to determine the real effect of hyperparasites on the efficiency of the auxiliary in the biological control of the mealybug.

     

Hydrolysis of rice straw to fermentable sugars byTrichoderma enzymes

Summary ATrichoderma sp. (IMB-Tr) isolated from rice straw possessed cellulolytic and xylanolytic activity, comparable to those produced byTrichoderma reesei QM 9414 (a proven cellulolytic fungus). IMB-Tr produced 2.9 and 1.9 times, respectively, greater -glucosidase activity compared toT. reesei when grown on microcrystalline cellulose and rice straw. Percentage enzymic hydrolysis increased with increase in the sodium hydroxide concentration used in the pretreatment of rice straw and with the increase of enzyme concentration used in the hydrolysis. The extracellular enzyme fraction ofT. reesei possessed greater hydrolytic power than that of IMB-Tr. However, when a combined enzyme preparation from the two organisms was used, an appreciable degree of synergism was observed; an increase in reducing sugars up to 39% was seen. The reducing sugar produced by enzymic hydrolysis was mainly glucose, xylose and cellobiose. Fermentation of a 4.8% (w/v) sugar hydrolysate (produced by the enzymic hydrolysis of rice straw) bySaccharomyces cerevisiae produced 10.7 g/l of ethanol compared to 18.8 g/l produced by the fermentation of 4.8% (w/v) pure glucose.

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Resumen Se ha aíslado a partir de paja de arroz una cepa deTrichoderma sp. (IMB-Tr) que posee actividades celulolíticas y xilanolíticas comparables a las deTrichoderma reesei QM 9414 (un hongo probadamnete celulolítico). IMB-Tr produjo 2.9 y 1.9 veces más actividad -glucosidásica queT. reesei cuando ambos se hicieron crecer en celulosa microcristalina y en paja de arroz respectivamente. El porcentaje de hidrolisis enzimática se incrementó con el aumento en la concentración del hidróxido sódico empleado en el pretratamiento de la paja de arroz y con el aumento de la concentración enzimática utilizada en la hidrolisis. La fracción extracelular enzimática deT. reesei poseía un mayor poder hidrolítico que la de IMB-Tr, sin embargo cuando se usó un preparado enzimático combinado de ambos microorganismos se obtuvo un apreciable efecto sinérgico, observándose un incremento de hasta un 39% de los azucares reductores producidos. Estos azucares fueron principalmente glucosa, xilosa y celobiosa. La fermentación de un 4.8% (p/v) del hidrolisado azucarado (producido por la hidrolisis enzimática de la paja de arroz) porSaccharomyces cerevisiae produjo 10.7 g/l de etanol comparado a 18.8 g/l obtenidos de la fermentación de 4.8% (p/v) de glucosa pura.

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Résumé Une souche deTrichoderma sp. (IMB-Tr), isolée à partir de paille de riz, a une activité cellulolytique et xylanolytique comparable à celle deTrichoderma reesei QM 9414 (champignon cellulolytique reconnu). L'activité -glucosidase d'IMB-Tr cultivé sur cellulose micro-cristalline ou sur paille de riz est, respectivement, 2.9 et 1.9 fois plus élevée que celle deT. reesei. Le pourcentage d'hydrolyse enzymatique croit avec la concentration de la soude employée pour le pré-traitement de la paille et avec la concentration d'enzyme utilisée pour l'hydrolyse. La fraction exocellulaire de l'enzyme a une activité hydrolysante plus élevée dans le cas deT. reesei que dans celui de IMB-Tr. Cependant, si on emploie un mélange des activités enzymatiques des deux organismes, on constate une nette synergie et un accroissement des sucres réducteurs allant jusqu'à 39%. Les sucres réducteurs obtenus par hydrolyse enzymatique comprennent principalement du glucose, du xylose et du cellobiose. La fermentation parSaccharomyces cerevisiae d'un hydrolysat enzymatique de paille de riz contenant 4.8% (poids/vol.) de sucres fournit 10.7 g/l d'éthanol, au lieu de 18.8 g/l obtenus par fermentation de glucose pur à la même concentration.

     

Glucoamylases of a fungus isolated from a rotting cassava tuber

Summary Aspergillus niger H-9 is a fungal strain isolated from a rotting cassava tuber in Thailand. In the present study, the production of the enzymes was carried out as solid state ricebran-soybean fermentation. Two types of glucoamylases were isolated and purified. The purified glucoamylases were found to be homogenous on 7.5% polyacrylamide gel disc electrophoresis. The molecular weights of glucoamylase I and II were 59,400–72,600 and 43,000–52,600 respectively. The Km values of glucoamylase I and glucoamylase II were 12.5 and 6.25 mg glucose/ml when soluble starch was used as substrate. The optimal pH of both enzymes was 4.0–5.0. The optimum temperatures for the activities of glucoamylase I and glucoamylase II were 60 and 70°C respectively. Both enzymes were stable in the pH range 3.0–6.0 and temperature stable below 50°C. Both glucoamylases were active on various kinds of starch and dextrin including raw starch. Glucoamylase II was, however, found to hydrolyse raw starch better than glucoamylase I.

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Resumen Aspergillus niger H-9 es una cepa aislada en Tailandia a partir de tuberculos de cassava afectados de podredumbre. En este trabajo la producción de enzimas tuvo lugar mediante fermentación en un medio sólido compuesto por fibra de arroz y soja. Se aislaron y purificaron dos tipos de glucoamilasas. Al realizar una electroforesis en disco de polyacrilamida al 7.5% se observó que las glucoamilasa purificadas eran homogeneas. Los pesos de las glucoamilasas I y II eran respectivamente 59,400–72,600 y 43,000–52,600. Las Km respectivas fueron 12.5 y 6.25 mg ml^–1 cuando se utilizó almidón soluble como substrato. El pH optimo para ambos enzimas fue 4.0–5.0. Las temperaturas óptimas para la glucoamilasa I y la glucoamilasa II fueron respectivamente de 60 y 70°C respectivamente. Ambos enzimas eran estables en el intérvalo de pH 3.0–6.0 y a temperaturas por debajo de 50°C. Los dos enzimas eran activos fiente a distintos tipos de almidón y dextrina incluyendo almidón bruto. La glucoamilasa II hidrolizó mejor el almidón bruto que la glucoamilasa I.

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Résumé Aspergillus niger H-9 est une souche de moisissure isolée en Thailande à partir de tubercules pourris de manioc. Dans cette étude, la production d'enzymes a été obtenue par fermentation en milieu solide sur son de riz et soja. Deux types de gluco-amylases ont été isolés et purifiés. Les enzymes purifiés sont homogènes en disque-éléctrophorèse sur gel de polyacrylamide. Les poids moléculaires des gluco-amylases I et II sont respectivement de 59,400–72,600 et 43,000–52,000 et leurs Km pour l'amidon soluble de 12.5 et 6.25 mg de glucose/ml. Le pH optimum des deux enzymes est compris entre 4.0 et 5.0. Leurs températures optimales sont respectivement de 60 et 70°C. Les deux enzymes sont stables de pH 3.0–6.0 et aux températures inférieures à 50°C. Les deux gluco-amylases sont actives sur différents types d'amidon et de dextrines, y compris l'amidon cru. Toutefois, la gluco-amylase II hydrolyse l'amidon cru plus activement que la gluco-amylase I.

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Paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16 August 1986.     

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.