بهینه سازی ترکیب محیط صنعتی کشت زانتاموناس کمپستریس (campestris xanthomonas) به منظور افزایش بازده تولید زانتان به شیوه سطح پاسخ

مقدمه: صمغ زانتان به دلیل رفتار سودوپلاستیک، نسبت به صمغ‌های نیوتنی احساس صمغی کم‌تری در دهان ایجاد کرده و به عنوان قوام‌دهنده و تعلیق‌کننده کاربرد زیادی در صنعت غذا دارد. زانتان صمغی باکتریایی است و فرایند تولید آن به‌شدت تحت تاثیر ترکیب محیط کشت قرار دارد. هدف از این مطالعه بهینه‌سازی محیط کشت صنعتی برای رسیدن به حداکثر بازده صمغ زانتان است.مواد و روش ها: تولید صمع زانتان توسط باکتری زانتاموناس کمپستریس ptcc-1473 و در محیط‌های کشت مختلف در بیوراکتور هم‌زن‌دار باکنترل شرایط ph و اکسیژن محلول انجام شد. در این پژوهش از طرح فاکتوریل جزئی برای شناسایی فاکتورهای موثر بر تولید صمع زانتان توسط باکتری مذکور استفاده شد. شیوه سطح پاسخ و طرح مرکزی نیز برای برآورد اثر ساده و متقابل چهار متغیر معنی‌دار (گلوکز، ساکارز، عصاره‌ مخمر و سولفات آمونیوم) بر تولید توده‌ سلولی و صمغ زانتان در محیط کشت مایع استفاده شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد هر دو منبع کربن و نیتروژن تاثیر زیادی بر تولید زانتان دارند، اما منبع کربنی و به ویژه گلوکز بیش‌تر از منابع نیتروژنی در رشد سلولی و تولید صمغ زانتان موثر است. نرم‌افزار، سطح بهینه‌ محیط کشت برای تولید صمغ زانتان 75/53 گلوکز (گرم/لیتر)، 8/27 ساکارز (گرم/لیتر)، 8/7 عصاره‌ مخمر (گرم/لیتر) و  6/5 سولفات آمونیوم (گرم/لیتر) برآورد کرد، در این محیط کشت تولید 43/12 گرم/لیتر پیش‌بینی شد. استفاده از محیط کشت بهینه شده در بیوراکتور 5 لیتری بعد از 36 ساعت تخمیر باعث تولید 44/0±26/12 زانتان شد، که مطابقت بالایی با میزان پیش‌بینی شده داشت. نتیجه‌گیری: محیط کشت بهینه‌ شده در این پژوهش می‌تواند توانایی بالایی در بهبود بازدهی و متعاقبا تولید مقرون به صرفه‌تر صمغ زانتان داشته باشد.