عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی محیط کشت مرکب جهت افزایش تولید لواستاتین توسط قارچ آسپرژیلوس ترئوس
- رشته تحصیلی
- علوم فنون - بیوتکنولوژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 72569
- تاریخ دفاع
- ۱۹ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- فرشید جابری انصاری
- استاد راهنما
- حسن جلیلی
- چکیده
- از آنجا که کلسترول بالا از عوامل اصلی بیماری‌های قلبی-عروقی محسوب می‌گردد طی شش دهه‌ی گذشته تلاش زیادی برای تولید داروهای تخمیری و سنتزی متنوع کاهش دهنده کلسترول خون صورت پذیرفته است. نام عمومی این داروها استاتین بوده و لواستاتین از جمله قدیمی‌ترین این خانواده محسوب می‌گردد. لواستاتین بوسیله میکروارگانیسم‌های مختلفی از قبیل آسپرژیلوس ترئوس، موناسکوس روبر و پنی‌سیلیوم سیترینیوم تولید می‌شود. در تولید لواستاتین به کمک تخمیر دو روش کشت مایع و جامد کاربرد دارد اما در مقیاس صنعتی فقط از کشت مایع قارچ آسپرژیلوس ترئوس استفاده می‌گردد. در صنعت قیمت مواد اولیه نقش قابل توجهی در هزینه تمام شده فرآورده‌های زیستی داشته و لذا استفاده از محیط کشت ارزان قیمت همواره از اهداف تولید کنندگان این فرآورده‌ها محسوب می‌گردد. شیره‌ی خرما نیز یک محیط ارزان قیمت و سرشار از قند و عناصر معدنی است که از محیط کشت‌های مناسب برای رشد میکروارگانیسم‌ها قلمداد می‌گردد. در این مطالعه پس از تجزیه و تحلیل میزان و نوع کربوهیدرات‌ها و عناصر معدنی موجود در شیره‌ی خرما به منظور بهینه سازی آن جهت تولید لواستاتین با استفاده از روش سطح پاسخ، تأثیر 4 فاکتور رقت شیره‌ی خرما (به عنوان منبع کربن)، غلظت عصاره مخمر (به عنوان منبع نیتروژن)، pH و دور همزن بر روی تولید لواستاتین مورد بررسی قرار گرفت. پس از تجزیه و تحلیل داده‌ها، ترکیب محیط کشت بهینه انتخاب و با محیط کشت سنتزی به عنوان شاهد مقایسه گردید، همچنین ترکیب محیط کشت بهینه به منظور افزایش تولید لواستاتین در بیوراکتور آزمایشگاهی به کار گرفته شد. بررسی هانشان داد بهینه میزان تولید لواستاتین در شرایط رقت 6 برابر، 15 گرم بر لیتر عصاره‌ی مخمر، pH برابر 5/6 و دور همزن 150 در ارلن برابر 78/105 میلی‌گرم بر لیتر بدست می‌آید که در مقایسه با محیط کشت سنتزی به عنوان شاهد حدود 3 برابر تولید بیشتر را نشان می‌دهد. همچنین میزان تولید لواستاتین در بیوراکتور با استفاده از این محیط بهینه برابر 08/241 میلی‌گرم در لیتر حاصل گردید. از نظر میزان زیست توده تولیدی نیز محیط کشت بهینه شیره‌ی خرما با 64/29 گرم در لیتر زیست توده 19 برابر تولید بیشتر را نسبت به محیط کشت سنتزی نشان می‌دهد. افزون بر این میزان تولید زیست توده در بیوراکتور با استفاده از محیط کشت بهینه شیره خرما برابر 43 گ
- Abstract
- Since high cholesterol level is one of the main causes of cardiovascular disease, a lot of effort to produce synthetic and fermented drugs for lowering blood cholesterol has been done during the last six decades. Statin is the generic name of these drugs and lovastatin is the oldest of them. Lovastatin is produced by various microorganisms such as Aspergillus terreus, Monascus ruber and Penicillium citrinum. Solid state and liquid fermentation are usually used to produce lovastatin, but only Aspergills terreus in liquid fermentation is used for industrial scale. Raw material price always has a significant role in the cost of bio-product and low-cost medium is often considered for these objective by manufacturer. Date syrup is a low-cost medium and rich in sugars and minerals which they are considered as a suitable medium for microbial growth. In this study, after analyzing the amount and type of carbohydrates and minerals of the date syrup, in order to optimize lovastatin production using Response Surface Methodology (RSM) and impact of parameters including dilution rate of date syrup (as a carbon source), concentration of yeast extract (as a nitrogen source), pH and RPM were investigated. After analyzing the data optimal composition of the date syrup medium was selected and compared with synthetic medium as a witness. Also optimal medium was used to increase lovastatin production in laboratory bioreactor. Study shows that the optimal amount of lovastatin in the Erlenmeyer flask in terms of dilution is 6x, 15 g/l yeast extract, pH value adjusted to 6/5 and rate of shaking 150 RPM, was obtained 105/78 mg/l, about 3 times more than synthetic medium. Using the optimal medium for lovastatin production in bioreactor was 241/08 mg/l. Amount of biomass in optimal medium in date syrup was 29/64 g/l, about 19 times more than synthetic medium. In addition, biomass amount was obtained 43 g/l in optimum medium in bioreactor.
