بهینه سازی تولید هیالورونیک اسید توسط استرپتوکوکوس زواپیدمیکوسatcc 43079 با روش سطح پاسخ

هیالورونیک اسید (ha) پلیمر طبیعی و خطی است که به علت توانایی بالا در حفظ رطوبت و ویسکوالاستیسیتی و همچنین غیر ایمنی زایی و غیر سمی بودن، کاربردهای بسیاری در زمینه های پزشکی، آرایشیبهداشتی و غذایی دارد. ha در مقیاس صنعتی توسط گونه‌های استرپتوکوکی تولید شده است. استرپتوکوکها از انواع باکتری های لاکتیکی با نیازهای غذایی پیچیده هستند و توانایی ساخت برخی از اسید آمینه ها را ندارند. بنابراین، پژوهش بر روی انتخاب محیط کشت صنعتی برای رشد آنها ضروری است. در این مطالعه، تولید هیالورونیک اسید و آنزیم هیالورونیداز در سویه استرپتوکوکوس ‌زواپیدمیکوس atcc 43079 در سه محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تاثیر این آنزیم بر کاهش مقدار هیالورونیک اسید، از ماده 6 پالمیتوییل آسکوربیک اسید برای مهار این آنزیم در طی فرایند تخمیر استفاده شد. طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (rsm) انجام شد و تاثیر متغیرهای غلظت گلوکز، عصاره مخمر و ph هر کدام در 3 سه سطح بر تولید هیالورونیک اسید بررسی شد. نتایج نشان داد بیشینه تولید هیالورونیک اسید در این باکتری در حضور مقادیر 21.2 گرم بر لیتر گلوکز، 43.6 گرم بر لیتر عصاره مخمر و 6.6 ph به دست می آید. در شرایط بهینه، مقدار تولید ha به 15 ±370 میلی گرم بر لیتر رسید که نسبت به محیط پایه (10 ±150 میلی گرم بر لیتر)، حدود 150 درصد افزایش نشان داد و مقدار بهره دهی تولید به 56.74 گرم بر لیتر ساعت رسید که دو برابر بهره دهی در نقطه مرکزی بود.

Optimization of hyaluronic acid by Streptococcus zooepidemicus ATCC 43070 by response surface methodology

Hyaluronic acid (HA) is a natural and linear polymer that finds a widerange of applications in medicine, cosmetics, and nutraceuticals because of excellent viscoelasticity, high moisture retention capacity, high biocompatibility and nontoxicity. HA has been recently produced in industrial scale by Streptococcal species. Streptococci are nutritionally fastidious lactic acid bacteria and cannot synthesize some amino acids. Therefore, it is necessary to study and select some commercial culture media for their growth. In this study, HA production and hyaluronidase activity of S. zooepidemicus ATCC 43079 in three culture media were investigated. Regarding the detrimental effect of this enzyme on HA amount, 6OPalmitoylLascorbic acid as hyaluronidase inhibitor was added to culture medium during fermentation. The effect of three variables consisted of glucose concentration, yeast extract concentration and medium pH each at 3 levels were considered and (response surface methodology (RSM) was used for statistical design of experiments to study the HA production by this strain. The results showed that maximum HA production was obtained when glucose concentration, yeast extract concentration and pH were 21.2 g L1, 43.6 g L1 and 6.6, respectively. Under optimum conditions, HA was produced as 370 ±15 mg L1 which was ~150% more than of HA concentration in basal medium (150 ±10 mg L1) and productivity reached 56.74 g L1 h1 that was increased 2 fold compared to central point.