مدلسازی و تعیین پارامتهای سینتیکی تولید بتاگالاکتوزیداز توسط bacillus licheniformis در تخمیر ناپیوسته

آنزیم بتاگالاکتوزیداز یکی از مهمترین آنزیم های پرکاربرد در سه حوزه ی سلامتی، صنایع غذایی و محیط زیست است، لذا مدلسازی سینتیک تولید این آنزیم می تواند در بهینه سازی فرآیند تولید صنعتی آن نقش بسزایی داشته باشد. در این تحقیق ابتدا سینتیک تولید بتاگالاکتوزیداز توسط تخمیر ناپیوسته باکتری bacillus licheniformis در مدت زمان 22 ساعت در محدوده غلظت های اولیه ی 5020 گرم برلیتر از لاکتوز به عنوان گوهرمایه محدود کننده رشد، در دمای 30 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. سپس ضمن مشاهده ممانعت کنندگی در بالاترین غلظت این بازه، مدل های سینتیکی logistic و haldane برای مدلسازی و تعیین پارامترهای سینتیکی تخمیر انتخاب شدند. این مدل ها تقریب خوبی از نتایج آزمایشگاهی مصرف گوهرمایه در تمامی فازها و داده های رشد میکروبی در فاز رشد نمائی و فاز سکون حاصل کردند، اما در فاز رشد کاهش یافته انحرافات جزئی از داده های آزمایشگاهی مشاهده شد. همچنین نتایج به دست آمده برای فعالیت آنزیمی بتاگالاکتوزیداز نیز انطباق خوبی با داده های آزمایشگاهی داشتند و بیشترین انحراف در این داده ها همزمان با اتمام فاز نمائی و شروع فاز کاهش یافته رشد میکروبی (ساعت چهارم از شروع تلقیح) در غلظت های اولیه 30و40 گرم بر لیتر از گوهرمایه مشاهده شد. رگرسیون خطی بین داده های آزمایشگاهی و نتایج به دست آمده از مدل ها در تمام غلظت های اولیه لاکتوز و برای هر سه متغیر غلظت توده زیستی ، غلظت گوهرمایه و فعالیت آنزیمی، بالاتر از 0.95 به دست آمد.

Improving production of oil rich in essential unsaturated fatty acids by oleaginous yeast Yarrowia lipolytica with mutagenesis and cerulenin screening method

Microbial oil has lots of similarity to the plant’s oil; the only difference between them is that microbial oil is rich in unsaturated fatty acids. This oil can be used in pharmaceutical industry for technical purposes or as edible oil in food industry. The purpose of this study was to increase lipid production and the amount of unsaturated fatty acids in oleaginous yeasts by mutagenesis. In this study, optimization of lipid production in the yeast ,Yarrowia lipolytica, was done using ultraviolet random mutation and screening was done with the inhibitory effect of cerulenin on lipid synthesis. Mutants that had normal growth in the presence of cerulenin were selected as superior strains for further investigations. Lipid production in mutants and wild strains were compared after incubation period. Then, the mutant with significant increase in lipid production was selected. The best mutant had increasing of 50% and 30% in lipid production and growth yield, respectively. Also, Linoleic acid was increased after mutation. The composition of fatty acids in the lipid profile of the evaluated yeast did not change a lot after mutation. Of course, unsaturated fatty acids were increased, so this technique was very effective to improve lipid production. Cerulenin used as an effective screening technique in this study and paved the way for the isolation of superior mutants.