سنتز، شناسایی، بهینه سازی و مدلسازی تولید صمغ کردلان از Paenibacillus polymyxa بوسیله روش سطح پاسخ (RSM)

الموضوعات :

سید مهدی رفیق ¹ , منوچهر وثوقی ² , علی وزیری ³ , علی اکبر سیف کردی ⁴ , مهدی ارجمند ⁵

1 - دانش آموخته دکتری گروه مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد گروه مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
3 - استاد گروه مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
4 - استاد گروه مهندسی شیمی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - استادیار گروه مهندسی شیمی، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

تاريخ الإرسال : 13 الأربعاء , شعبان, 1435 تاريخ التأكيد : 10 الإثنين , رمضان, 1435 تاريخ الإصدار : 05 الإثنين , رمضان, 1436

الکلمات المفتاحية: : بهینه سازی, روش سطح پاسخ (RSM), صمغ کردلان, Paenibacillus polymyxa,

ملخص المقالة :

مقدمه: صمغ کردلان یک بیوپلیمر پلی ساکاریدی باکتریایی است که از پیوند های β-(1←3) دی گلیکوزیدی حاصل می شود. بعلت توانایی دلمه‌ای شدن و نگهداری آب، کردلان در تولید مواد غذایی متعدد نظیر انواع ژله‌ها، نودل‌ها و فیبرهای خوراکی کاربرد دارد. همچنین کردلان زیست تخریب پذیر، غیرسمی، دارای خواص بیولوژیکی و کاربردهای وسیعی در صنایع دارویی است. در این تحقیق برای اولین بار تولید، بهینه سازی ترکیبات محیط کشت ناپیوسته، مدل سازی تولید صمغ کردلان بوسیله سویهPaenibacillus polymyxa PTCC 1020 با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و تعیین خصوصیات کردلان انجام شد. مواد و روش‌ها: پس از آماده سازی میکروارگانیزم و محیط کشت، ابتدا از طرح PlackettBurman و تعداد 12 آزمایش بمنظور یافتن عوامل مغذی موثر از میان 11 متغیر محیط کشت ناپیوسته برای تولید کردلان استفاده شد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ با طرح مرکب مرکزی، 20 آزمایش برای بهینه سازی متغیرهای موثراستفاده شد. همچنین 4 روش FT-IR، XRD، 13C NMR و DSC برای شناسایی کردلان بکار گرفته شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که 3 عامل مغذی بترتیب گلوکز، عصاره مخمر، تریتون x-100 در محیط کشت تولید کردلان موثر هستند. حداکثر تولید کردلان g/l 75/4 از شرایط بهینه گلوکز(g/l 100)، عصاره مخمر(g/l 5/2)، تریتون x- 100(g/l 3) بدست آمد.همچنین در این تحقیق، وزن مولکولی صمغ کردلان Da 106 × 7/1 با استفاده از GPC تعیین شد. نتیجه گیری: نتایج حاصل بیانگر این بود که سویه مورد مطالعه در این تحقیق توانایی تولید صمغ کردلان را با نرخ رشد ویژه (µ) بیشتر نسبت به تحقیقات گذشته دارد. همچنین صحت تولید صمغ کردلان با استفاده از روش های شناسایی تایید شد.