کاربرد طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر به منظور بهینه سازی تولید آنزیم آلکالین پروتئاز خارج سلولی توسط سویه جداسازی شده جدید باسیلوس پسودوفیرموس MSB4

Abstract

<strong>مقدمه:</strong> پروتئازهای قلیایی خارج سلولی با منشا میکروبی، یکی از مهم‌ترین آنزیم‌های صنعتی بوده که کاربردهای فراوان در صنایع مختلف دارند. در این مطالعه، تولید پروتئاز قلیایی باکتری <em>باسیلوس پسودوفیرموس</em> MSB4 با استفاده از روش‌شناسی سطح پاسخ افزایش یافت.<br /> <strong>مواد و روش</strong><strong>‏‏</strong><strong>ها:</strong> چهار متغیر مستقل موثر، بر اساس نتایج به دست آمده از روش تک عاملی (غلظت زایلوز، غلظت عصاره گوشت، pH و دمای انکوباسیون)، به منظور تجزیه و تحلیل الگوی پاسخ و ساخت مدل با استفاده از روش طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر انتخاب شدند. طراحی آزمایش، شامل 30 آزمایش دارای 4 تکرار در نقطه مرکزی می شد و هر متغیر در 5 سطح مختلف بررسی شد. به علاوه حضور ژن‌های پروتئازهای قلیایی خارج سلولی در سویه MSB4 با استفاده از PCR ارزیابی شد.<br /> <strong>نتایج:</strong> حداکثر مقدار تولید آنزیم (U/ml 397/185) که حدود 2/2 برابر بیشتر از روش تک عاملی و 7/3 برابر بیشتر از شرایط غیر بهینه است، بر طبق نتایج طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر با استفاده از 3 درصد عصاره گوشت، اسیدیته 9 و دمای 37 درجه سانتی‌گراد به دست آمد. همچنین ژن های sub I, II و apr با سایز مورد انتظار (به ترتیب با 319، 486 و 194 زوج باز) مسؤول متالوپروتئاز و سرین پروتئاز قلیایی خارج سلولی در سویه MSB4 با استفاده از PCR تشخیص داده شدند.<br /> <strong>بحث و نتیجه</strong><strong>‏</strong><strong>گیری:</strong> نتایج آزمایشگاهی به خوبی با مدل به دست آمده سازگاری دارند (9982/0 Adj R²:) و این مدل توانایی زیادی برای پیش بینی متغیر پاسخ برای مشاهدات جدید خواهد داشت (9967/0Pred R²: ). نتایج این مطالعه نشان داد که روش تک عاملی و سطح پاسخ به ترتیب روش مفیدی برای غربال‌گری و بهینه‌سازی تولید پروتئاز در سویه MSB4 بودند