بهینهسازی تولید لیزین در باکتری کورینهباکتریومگلوتامیکوم سویۀ ATCC15032 با روش رویه پاسخ

Abstract

<strong>مقدمه:</strong> لیزین یکی از آمینواسیدهای ضروری است و در صنایع غذایی و دارویی اهمیت ویژه‌ای دارد. امروزه از روش‌های مختلفی برای افزایش تولید لیزین استفاده می‌شود که از مهم‌ترین آنها می‌توان به مهندسی ژنتیک و بهینه‌سازی محیط کشت اشاره کرد. یکی از روش‌های پرکاربرد در بهینه‌سازی محیط کشت، روش رویه پاسخ است. ‏‏<br /> <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> در این پژوهش از باکتری وحشی <em>کورینه</em><em>‌</em><em>باکتریوم</em><em>‌</em><em>گلوتامیکوم </em>سویۀ<em>ATCC15032</em> جهت تولید لیزین و از روش رویه پاسخ جهت افزایش تولید استفاده شد. پس از انتخاب محیط کشت M9 به‌عنوان محیط کشت پایه سعی شد تأثیر عامل‌هایی مانند منابع کربنی (گلوکز)، منابع نیتروژنی (آمونیوم‌سولفات) و متیونین بر تولید لیزین بررسی شود؛ سپس با استفاده از روش رویه پاسخ، محیط کشت و زمان گرماگذاری جهت تولید لیزین، بهینه شد.‏‏<br /> <strong>نتایج: </strong>بررسی‌ها نشان داد، مقدار تولید لیزین در محیط کشت M9، 7/0 میلی‌گرم در لیتر است. نتایج روش رویه پاسخ نشان داد میزان تولید لیزین با محیط کشت پیشنهادی که حاوی گلوکز 14درصد، آمونیوم سولفات 5درصد به‌همراه متیونین 5 میلی‌مولار بود در مدت‌زمان 5/2 روز گرماگذاری به 98/0 گرم در لیتر رسید. تجزیۀ پارتو نشان داد از بین متغییرهای مورداستفاده، متیونین بیشترین تأثیر را در تولید لیزین داشت. درنهایت نتایج حاصل از گرانوله‌کردن نشان داد که شرایط بهینه جهت گرانوله‌کردن محیط کشت حاوی لیزین، با افزودن نشاسته، سولفات آمونیوم و کلرید سدیم در pH پایین و دمای 100 درجه سانتیگراد حاصل می‌شود.‏<br /> <strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> با توجه به نتایج مشخص شد روش به‌کاررفته در این پژوهش باعث افزایش 1400برابری در تولید لیزین شد و متیونین احتمالاً ازطریق سوق‌دادن پیش‌سازهای متابولیسمی به مسیرهای متابولیسمی تولید لیزین، نقش مهمی در تولید لیزین داشت.‏‏