تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید توسط سویه‌ بومی آئورانتیوکیتریوم در تخمیر خوراک‌دهی‌شده

مقدمه: دوکوزاهگزانوئیک‌اسید، اسیدچرب غیراشباع با چندین پیوند دوگانه است که نقش مهمی در جلوگیری از بیماری‌های قلبی و عروقی دارد. آغازیان ترائوستوکیترید خصوصاً سویه‌های آئورانتیوکیتریوم یکی از تولیدکننده‌های اصلی این اسیدچرب امگا 3 هستند. افزایش بیومس، روغن و محتویات دوکوزاهگزانوئیک‌اسید در سویه‌ آئورانتیوکیتریوم ازطریق خوراک‌دهی گلوکز یا گلیسرول در سیستم تخمیری 3 لیتری از اهداف اصلی تحقیق است.مواد و روش‏‏ها: سویه‌ بومی آئورانتیوکیتریوم qe4 (kr091914.1) برای تولید دوکوزاهگزانوئیک استفاده شد. گلیسرول و گلوکز به‌عنوان منبع کربن در محیط کشت استفاده شدند. رشد سلولی، تولید روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید در سویه‌ آئورانتیوکیتریوم در شرایط کشت خوراک‌دهی‌شده در فرمانتور 3 لیتری مطالعه شدند.نتایج: نتایج نشان دادند نسبت کربن به نیتروژن برابر با 1.5 و محیط کشت شامل 30 گرم بر لیتر گلیسرول، 10 گرم بر لیتر پپتون و 10 گرم بر لیتر عصاره‌ مخمر، سویه‌ بومی آئورانتیوکیتریوم به‌ترتیب 30.2، 8.8 و 1.7 گرم بر لیتر بیومس، روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تولید کرده است. همچنین، این سویه در نسبت کربن به نیتروژن برابر با 2 و محیط کشت شامل 40 گرم بر لیتر گلوکز، 20 گرم بر لیتر سدیم گلوتامات و 6 گرم بر لیتر عصاره‌ مخمر به‌ترتیب 27.6، 12.5 و 1.45 گرم بر لیتر بیومس، روغن و دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تولید کرده است. میزان اکسیژن محلول کمتر از 3 درصد اشباع برای تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید مناسب بود.بحث و نتیجه‏گیری: در طول فرایند تخمیر، میزان اکسیژن محلول و نسبت کربن به نیتروژن، فاکتورهای حیاتی‌اند که بر تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید تاثیر می‌گذارند. این نتایج نشان دادند سویه‌ بومی آئورانتیوکیتریوم در حضور گلیسرول نسبت به گلوکز، کارآیی بهتری در تولید دوکوزاهگزانوئیک‌اسید دارد.

Production of Docosahexaenoic Acid by Marine Aurantiochytrium sp. in Fed-batch Fermentation

Introduction: Docosahexaenoic acid (a polyunsaturated fatty acid) plays an important role in the prevention of arteriosclerosis and cardiovascular diseases. Thraustochytrid protists, specifically Aurantiochytrium strains, are among the main microbial producers of omega3 fatty acid. The aim of the present study was to enhance biomass, oil, and docosahexaenoic acid (DHA) content of Aurantiochytrium sp. by glucose or glycerol feeding in a 3Lfermentation system.Materials and Methods: A native strain of Aurantiochytrium sp. qe4 (KR091914.1) was used for DHA production. Glycerol and glucose were used as a carbon source in a defined medium. Cell growth, lipid, and DHA accumulation in Aurantiochytrium sp. were studied under fedbatch cultivation by using accurate feeding techniques in a 3 L fermentor.Results: The results of the present study indicated that at C/N ratio of 1.5 and medium composition of 30 g.L1 glycerol, 10 g.L1 peptone, and 10 g.L1 yeast extract, the native strain of Aurantiochytrium produced 30.2 g.L1 biomass, 8.8 g.L1 lipid, and 1.7 g.L1 DHA. Also at C/N ratio of 2 and medium composition of 40 g.L1 glucose, 20 g.L1 monosodium glutamate (MSG) and 6 g.L1 yeast extract, 27.6 g.L1 biomass, 12.5 g.L1 lipid, and 1.45 g.L1 DHA were produced. It was also shown that low dissolved oxygen less than 3% of saturation was efficient for DHA production.Discussion and conclusion: During the fermentation process, dissolved oxygen values and carbontonitrogen ratios are critical factors that influence growth and DHA synthesis in Aurantiochytrium. These results showed that the native strain of Aurantiochytrium had a better performance to produce DHA in a medium containing glycerol than glucose as the sole carbon source.