طراحی و بهینه‌سازی محافظ انجمادی بر پایه نانوسلولز برای افزایش قابلیت زنده‌مانی <i>لاکتوباسیلوس برویس JN368471.1 </i> در طی فرایند خشک کردن انجمادی

Abstract

خشک کردن انجمادی بهترین روش تولید کشت‌های پروبیوتیکی آماده برای تلقیح مستقیم است اما کاهش زنده‌مانی در این روش وجود دارد. اصلی‌‌ترین علت کاهش زنده‌مانی، آسیب‌های ناشی از انجماد بر سلول‌ها است که برای جلوگیری از این آسیب‌ها از مواد محافظ استفاده می‌شود. برای بهینه‌سازی محیط خشک کردن انجمادی حاوی مواد محافظ نانوسلولز، شیر پس‌چرخ و ترهالوز، از طرح آماری روش سطح پاسخ (طرح مرکب مرکزی) استفاده شد. برای تعیین اندازه ذرات، نانوسلولز تولید شده از لینتر پنبه از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی نگاره استفاده شد. طول نانوذرات تولیدی از حدود صد نانومتر تا چندین میکرومتر و قطر ذرات 5 تا 50 نانومتر بود. باکتری <em>لاکتوباسیلوس برویس</em> بومی آذربایجان به عنوان باکتری هدف انتخاب شد. با آنالیز نمودارهای سطح پاسخ، غلظت بهینه مواد محافظ به صورت 13/75% شیر پس‌چرخ، 20/5% ترهالوز و 13/75% نانوسلولز به دست آمد.اثر محافظتی بالای نانوسلولز را می‌توان به توانایی آن در جذب آب، جلوگیری از رشد کریستال‌های یخ و در نتیجه ایجاد فاز شیشه‌ای مربوط دانست. نتایج پژوهش نشان داد که RSM علاوه بر دستیابی غلظت بهینه عوامل محافظ، قادر به ارزیابی‌های اصلی و اثر متقابل عوامل محافظ در زنده‌مانی سلول‌ها نیز می‌باشد