افزایش تولید سورفکتین در باکتری Bacillus subtilis UTB۹۶ با استفاده از بهینه سازی فرایند فرمانتاسیون

در میان باکتری های زیست مهارگر، باکتری Bacillus subtilis در تولید طیف وسیعی از ترکیبات ضدمیکروبی مطرح می باشد که از این میان، بیوسورفکتانت ها از جمله سورفکتین از اهمیت ویژه ای برخورد است. سورفکتانت هایی که بهوسیله میکروارگانیسم ها تولید می شوند به دلیل سمیت پایین و خواص منحصر به فرد، کاربردهای متعددی دارند اما به دلیل هزینه بالای تولید و خالصسازی، تولید در بازده بالا هنوز میسر نشده است. در این تحقیق بهمنظور ارزیابی تولید سورفکتین در جدایه مذکور، شناسایی ژن تولید کننده آن (srf) و تعیین مقدار سورفکتین تولید شده به ترتیب از روش های متلاشی شدن قطره (Drop collapse)، روش مولکولی واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) و آنالیز کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) استفاده شد. بررسی مولکولی با آغازگر اختصاصی نشان داد که این جدایه دارای ژنsrf  می باشد. برای بهینه سازی شرایط عملیاتی، اثر شرایط فیزیک وشیمیایی و القا کننده های مختلف بر میزان زیست توده و سورفکتین خام تولیدی بررسی شد. شرایط بهینه فیزیکی و شیمیایی به دست آمده شامل: مدت زمان نگهداری کشت ۹۶ ساعت، دمای ۳۰ درجه سلسیوس، اسیدیته ۷ و دور شیکر rpm ۲۵۰ می باشد. از میان القاکننده ها که شامل منابع کربن، منابع نیتروژن و اسیدهای آمینه، بیشترین مقدار تولید سورفکتین پس از تیمار محیط کشت با گلوکز به مقدار ۲۴۳/۱ گرم بر لیتر محیط کشت می باشد. پس از آن تاثیر عناصر القاکننده ای که بیشترین تاثیر را در افزایش تولید سورفکتین داشته اند، بهصورت توام بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین مقدار تولید سورفکتین mg/l ۰۵۵/۵ در حضور یون های آهن، منیزیم و منگنز بهصورت توام می باشد. همچنین مقدار و نوع منابع غذایی تاثیر بهسزایی در بازده تولید سورفکتین دارد. بنابر این تغییر در مقدار و ترکیب القا کننده ها روشی اقتصادی برای تولید تجاری این ماده محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

سورفکتانت ، فرمانتاسیون ، ژن srf ، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا