بهینه‌سازی تولید بیووانیلین از سلول‌های در حال استراحت سویه بومی Psychrobacter sp. CSW4 به روش آماری تاگوچی

در سال‌های اخیر استفاده از فرایندهای زیست تبدیلی میکروبی برای دستیابی به وانیلین با خواص ویژه و با منشا طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش اخیر، بهینه‌سازی فرآیند زیست تبدیلی ایزواوژنول به وانیلین تحت شرایط سلول‌های در حال استراحت سویه‌ی بومی psychrobacter sp. csw4 با استفاده از روش آماری تاگوچی بود. متغیرهایی که در فرایند زیست تبدیلی ایزواوژنول به وانیلین در نظر گرفته شده‌اند، عبارت‌اند از: غلظت اولیه‌ی ایزواوژنول، غلظت اولیه‌ی بیومس سلولی، سوبستراهای کمکی (گلیسرول، عصاره مخمر و تریپتون)، غلظت اولیه‌ی نمک سدیم کلراید و یون‌های فلزی (مس، روی و کبالت). برای موارد متغیر مذکور، آرایه‌ی متعامد مناسب l18 طراحی شد. وانیلین تهیه‌شده از ایزواوژنول در مخلوط واکنش زیست تبدیلی با استفاده از روش hplc تخمین زده شد. بهینه‌سازی فرایند زیست تبدیلی به وسیله‌ی روش تاگوچی نشان داد که عوامل با تاثیر معناداری بر بیوترانسفورماسیون ایزواوژنول به وانیلین با میزان اهمیت (به ترتیب) غلظت اولیه‌ی نمک سدیم کلراید، غلظت اولیه‌ی ایزواوژنول، سوبسترای کمکی گلیسرول، یون فلزی کبالت و غلظت اولیه بیومس سلولی بودند. تحت شرایط بهینه در سطوح انتخاب‌شده‌ی این فاکتورها، ماکزیمم غلظت وانیلین 016/1 گرم در لیتر (با راندمان مولی 8/43 درصد) پس از 24 ساعت واکنش زیست تبدیلی تخمین زده شد. براساس یافته‌های حاصل از این پژوهش، چنانچه بهینه‌سازی ترکیبات محیط کشت برای بالانس نمودن رشد سلولی و میزان تولید وانیلین انجام گیرد، می‌توان به راندمان‌های پذیرفتنی بدون استفاده از مواد سمی غیرمجاز و یا اضافه نمودن موادی که مستلزم صرف هزینه‌های بالای اقتصادی هستند، دست یافت.