زیست فناوری

چکیده اهداف: پروتئازهای قلیایی یکی از مهم‌ترین گروه از آنزیم‌های صنعتی هستند و کاربردهای فراوانی دارند. هدف مطالعه حاضر یافتن پارامترهای فیزیکوشیمیایی موثر بر تولید آنزیم پروتئاز قلیایی تولیدشده توسط باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ به‌وسیله روش تک‌عاملی (OFAT) و سپس بهینه‌سازی تولید این آنزیم با روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی چرخش‌پذیر بود.
مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر جداسازی میکروارگانیزم تولیدکننده پروتئاز قلیایی از نمونه‌های پساب کارخانه‌های سوسیس و کالباس اصفهان انجام شد. خصوصیات موفولوژیکی و بیوشیمیایی سویه طبق کتاب برگی و به‌وسیله تکثیر توالی ژن ۱۶S rRNA صورت پذیرفت. تشخیص ژن متالوپروتئاز و سرین‌پروتئاز قلیایی با واکنش واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز (PCR) و سنجش فعالیت آنزیم با معرف فولین انجام شد. غربالگری متغیرهای موثر در تولید آنزیم با روش تک‌عاملی و بهینه‌سازی تولید با روش سطح پاسخ و بررسی آماری صورت گرفت. نرم‌افزار MEGA ۶ برای آنالیزهای فیلوژنتیکی به کار رفت. به‌منظور تحلیل داده‌ها نرم‌افزار Design Expert ۷ و آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه به کار رفتند.
یافته‌ها: حداکثر تولید پروتئاز که به‌ترتیب ۸۵/۱برابر و ۳/۴۵ برابر بیشتر از مقدار تولیدشده حاصل بهینه‌سازی روش تک‌عاملی و شرایط غیربهینه بود، با استفاده از ۱% قند زایلوز، ۳% عصاره گوشت، ۴% مایه تلقیح باکتریایی، در pH برابر ۱۰ و دمای ۳۰درجه سانتی گراد به دست آمد. مدل درجه دوم به‌دلیل بالابودن مقدار ضریب تشخیص پیش‌بینی، توانایی زیادی در پیش‌بینی داده‌های جدید داشت.
نتیجه‌گیری: روش تک‌عاملی و سطح پاسخ به‌ترتیب در غربالگری متغیرهای موثر و بهینه‌سازی تولید آنزیم مفید هستند و ژن‌های sub I و sub II (ژن‌های سرین‌پروتئازهای قلیایی) در باسیلوس پسودوفیرموس MSB۲۲ وجود دارند.

چکیده اسید سیتریک یکی از محصولات صنعتی است که در صنایع غذایی، داروسازی، آرایشی و شیمیایی کاربرد فراوان دارد. اگر چه تا سال 1965 آسپرژیلوس نایجر تنها سویه تولید کننده اسید سیتریک بود اما از آن زمان مشخص شد، مخمرها نیز کاندید مناسبی برای تولید اسید سیتریک هستند، زیرا مخمر‌ها بر روی انواع سوبستراهای ارزان‌ قیمت و قابل دسترس از جمله هیدروکربن‌ها و ترکیبات نفتی رشد می کنند و حساسیت کمی به یون‌های فلزات موجود در مواد اولیه خام دارند. در این تحقیق مخمر‌های تولید کننده اسید سیتریک جداسازی شدند. بعد از نمونه گیری از صنایع غذایی مختلف همچون گوشت و لبنیات و ... از کارخانجات اصفهان، جداسازی بیش از 340 سویه مخمر بر روی محیط‌های اختصاصی صورت گرفت و پس از غربالگری اولیه در نهایت 12 سویه انتخاب شدند. در محیط تولید اسید سیتریک میزان تولید با روش رنگ سنجی و با استفاده از کیت، طی 192 ساعت بررسی شد. یکی از سویه های جدا شده از گوشت مرغ با تولید 5/55 گرم در لیتر بعد از 144 ساعت از زمان تلقیح بیشترین بازده تولید را داشت که از بهترین سویه‌های وحشی شناخته شده تا به امروز برای تولید اسید سیتریک است. با بررسی تست‌های بیوشیمیایی و مولکولی این مخمر یک سویه از مخمر یاروویا لیپولیتیکا شناسایی شد و دربانک ژنی با شماره HM011048 به ثبت رسید.