بهینه سازی تولید تخمیری سفالوسپورین c بوسیله سویه آکرومونیوم کریزوژنوم با استفاده از روش سطح پاسخ

استفاده از میکروارگانیسم‌ های مولد در تولید متابولیت‌های اولیه و ثانویه زیر مجموعه دانش بیوتکنولوژی میکروبی است که با هدف استفاده از کارخانه‌های عظیم سلولی و با توجه به توانایی ذاتی و نهفته آنها برای تولید محصولات انجام می شود. بررسی و بهینه سازی عوامل موثر بر فرآیند سنتز متابولیت ها، موجب افزایش رشد سویه و بازده تولید محصول می شوند. در همین راستا، در این پژوهش با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (rsm) و طرح باکس بنکن، تولید تخمیری آنتی بیوتیک سفالوسپورین c توسط سویه آکرومونیوم کریزوژنوم به شماره 5271 ptcc بررسی و اثر سه عامل موثر بر فرآیند تخمیر شامل ph محیط کشت تخمیر، سبوس برنج و نانوذرات اکسید آهن مگنتیت، در سه سطح، مورد سنجش قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان داد تغییرات غلظت نانو ذرات اکسید آهن مگنتیت و سبوس برنج در محیط کشت تخمیر بطور معنی داری بر مقدار آنتی بیوتیک تولید شده اثرگذار می باشند. بیشترین میزان سفالوسپورین c تولیدی (mgl 224) در محیط کشتی شامل mg/l 0.04 نانو ذرات اکسید آهن مگنتیت، g/l 2.5 سبوس برنج و ph برابر 6.5 بدست آمده است. مقادیر بهینه شده برای فاکتورها توسط برنامه مینی تب به ترتیب برابر mg/l 0.0325، g/l 2.6162و 6.4545 محاسبه شده و در نهایت مدل ریاضی برای متغیر پاسخ بدست آمده است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش نانوذرات اکسید آهن مگنتیت و سبوس برنج سوبستراهایی مناسب در محیط کشت تخمیر و فرآیندهای زیستی می باشند.

optimization of fermentative production of cephalosporin c by acromonium chrysogenum strain using response surface method

the use of productive microorganisms in the production of primary and secondary metabolites is part of the knowledge of microbial biotechnology, which is carried out with the aim of using huge cellular factories and considering their inherent and latent ability to produce products. investigating and optimizing the factors affecting the synthesis of metabolites will increase the growth of the strain and the yield of the product. in this regard, in this research, by using the response surface method (rsm) and box-behnken design, the fermentation production of cephalosporin c by acromonium chrysogenum ptcc 5271, and the effect of three factors on the fermentation process, including ph of fermentation culture media, rice bran and magnetite iron oxide nanoparticles have been measured at three levels. the obtained results showed that changes in the concentration of magnetite iron oxide nanoparticles and rice bran in the fermentation media significantly affect the amount of antibiotics produced. the highest amount of cephalosporin c produced (224 mg/l) was obtained in the culture containing 0.04 mg/l magnetite iron oxide nanoparticles, 2.5 g/l rice bran and ph of 6.5. the optimized values ​​for the factors were calculated as 0.0325 mg/l, 2.6162 g/l, and 6.4545 respectively by the mini tab program, and finally the mathematical model for the response variable was obtained. based on the results of this research, magnetite iron oxide nanoparticles and rice bran are suitable substrates in fermentation culture media and biological processes.