نام پژوهشگر: سید حسیین اسدی یوسف آباد

بهینه کردن شرایط تخمیر غیرپیوسته (batch) و غیرپیوسته خوراک دهی شده (fed-batch) برای تولید پروتئین پروکیموزین نوترکیب در باکتری اشرشیا کلای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده کشاورزی 1393
  سید حسیین اسدی یوسف آباد   مهرداد نیاکوثری

در این مطالعه، کشت سلولی با تراکم سلولی بالای باکتری e. coli نوترکیب تولید کننده آنزیم پروکیموزین به منظور افزایش تولید آنزیم پروکیموزین بررسی شد. برای افزایش تراکم سلولی از روش کشت غیرمداوم خوراک دهی شده با خوراک دهی نمایی استفاده شد. در ابتدا بهینه سازی محیط کشت در فلاسک انجام شد و چهار محیط کشت که به ترتیب میزان توده سلولی در آن ها 765/0، 614/0، 875/0و 908/0 گرم بر لیتر بود، انتخاب و در مرحله کشت غیرمداوم مورد استفاده قرار گرفتد. محیط کشت شماره 20 با میزان توده سلولی 75/3 گرم بر لیتر به عنوان بهترین محیط کشت انتخاب شد. روش سطح پاسخ جهت بهینه سازی استفاده شد. سرعت های رشد ویژه بین 2/0 و 3/0 بر ساعت و زمان های القاء نیز بین 6 و 10 ساعت پس از شروع خوراک دهی به عنوان ورودی های نرم افزار تنظیم شدند و 11 آزمایش توسط نرم افزار design expert جهت بهینه کردن حداکثر تولید توده سلولی، پروتئین کل و پروکیموزین طراحی شدند. سرعت های رشد ویژه 25/0 و 20/0 بر ساعت و زمان های القای 10 و 8 ساعت به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان توده سلولی بود. همچنین با افزایش زمان القاء از 7 تا 9 ساعت و 24 دقیقه، توده سلولی افزایش و هرچه مدت زمان شروع القاء به شروع فرایند خوراک دهی نزدیک تر بود، میزان توده سلولی نهایی بیشتر کاهش یافت. افزایش سرعت رشد ویژه تا حدود 26/0 موجب افزایش توده سلولی و افزایش بیشتر از این مقدار باعث کاهش توده سلولی شد. سرعت های رشد ویژه 25/0 و 2/0 بر ساعت با زمان القای 8 ساعت به ترتیب بیشترین و کمترین میزان پروتئین کل را دارا بودند. افزایش سرعت رشد ویژه تا حدود 25/0 بر ساعت باعث افزایش پروتئین کل و افزایش بیشتر آن یک روند کاهشی در میزان پروتئین کل ایجاد می کند. سرعت رشد ویژه 25/0 بر ساعت با زمان های القای 6 و 10 ساعت به ترتیب بیشترین و کمترین میزان پروتئین پروکیموزین را دارا بودند. با افزایش زمان القاء از 6 ساعت و 35 دقیقه تا 9 ساعت و 24 دقیقه، میزان پروتئین پروکیموزین به طور معنی داری کاهش و با افزایش سرعت رشد ویژه از 21/0 تا حدود 25/0 بر ساعت، پروکیموزین به طور معنی داری افزایش یافت. سرعت رشد و زمان القاء بهینه پیش بینی شده توسط نرم افزار جهت تولید حداکثر مقدار پروتئین پروکیموزین به ترتیب 25/0 بر ساعت و 6 ساعت و 35 دقیقه بود که در این حالت میزان بیان پروتئین پروکیموزین برابر 503/0 گرم بر لیتر بود.