افزایش تولید پلی گاما گلوتامیک اسید با تخمیر غیرمداوم و غیرمداوم همراه با خوراک‌دهی باسیلوس لیکنی فورمیس ATCC 9945a و بررسی ساختار فیزیکی و شیمیایی آن

Abstract

پلی گاما گلوتامیک اسید یک بیوپلیمر سودمند، زیست سازگار، و زیست تخریب پذیر می‌باشد. چنین خواصی باعث توسعه استفاده از این ترکیب در صنایع مختلف مثل زیست پزشکی، زیست داروئی، زیست فناوری، و مهندسی بافت شده است. محدودیت توسعه صنعتی پلی گاما گلوتامیک اسید، هزینه‌ی بالای تولید آن است. برای کاهش هزینه های تولید از راهکارهای مختلفی مثل: بهینه‌سازی محیط کشت با استفاده از ترکیبات ارزان قیمت، توسعه فرایندهای کارآمد کشت غیرمداوم و غیرمداوم همراه با خوراک‌دهی استفاده شده است. در این پژوهش ابتدا یک محیط کشت غیرمداوم کارآمد برای تولید پلی گاما گلوتامیک اسید از سویه باکتریایی باسیلوس لیکنی فورمیس ATCC 9945a توسعه داده شد. سپس با روش خوراک‌دهی پالسی و بهینه‌سازی آن، تولید پلی گاما گلوتامیک اسید افزایش داده شد. با توسعه یک محیط کشت بهینه، تولید این محصول در کشت غیر مداوم از g/L 11 به g/L 47 افزایش یافت. سپس با استفاده از راهبرد خوراک‌دهی پالسی سیترات (پیش‌ساز γ-PGA) بهینه‌سازی شده، تولید محصول به g/L 5/59 افزایش داده شد، که از بالاترین مقادیر تولید هست که با این سویه گزارش شده است. برای بهینه‌سازی خوراک‌دهی دو پالسی، اثر زمان های خوراک‌دهی، غلظت محلول ذخیره سیترات، و زمان افزودن محلولهای کلسیم و منگنز روی تولید γ-PGA بررسی و بهینه‌سازی شدند. در انتها نیز ساختار شیمیایی پلی گاما گلوتامیک اسید به وسیله FTIR مورد تایید قرار گرفت و بررسی خواص شکل شناسی آن با SEM یک نانو-ساختار ایده آل برای کاربردهای زیستی را نشان داد.