عنوان پایان‌نامه
تولید و بهینه سازی تولید موناکولین قارچ موناسکوس پورپورئوس در بیوراکتور
- رشته تحصیلی
- بیوتکنولوژی-میکروبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63820;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 59
- تاریخ دفاع
- ۱۲ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- شفیعه منصوری
- استاد راهنما
- مجید عزیزی, فاطمه یزدیان
- چکیده
- لواستاتین، یک عامل قوی برای کاهش کلسترول خون به حساب می¬آید. از آنجا که علل اصلی مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه، بیماری های قلبی- عروقی است که در نتیجه ی رسوب چربیها و بویژه کلسترول در شریانهای بزرگ بوجود می¬آید. بنابراین، رژیم غذایی حاوی لواستاتین میتواند سبب پیشگیری از ابتلا به این بیماری شود. از طرفی آلودگی های مواد غذایی به عوامل اکسیداتیو سبب بروز انواع سرطان¬ها شده است که با توجه به اینکه لواستاتین تا حدودی دارای خواص ضد سرطانی است، تولید این متابولیت اهمیت می یابد. از آنجا که مقدار تولید این متابولیت در طبیعت کم است لذا برای تجاری سازی این محصول، نیاز به بهینه سازی آن است. در این تحقیق، لواستاتین، موناکولین K یا مهارکننده رقابتی آنزیم HMG-COA ردوکتاز (آنزیم موثر در سنتز کلسترول)، توسط موناسکوس پورپورئوس PTCC5303در تخمیر غوطه ور تولید شد. قبل از فرایند تخمیر، تاثیر چند محیط کشت جامد بر سرعت رشد قارچ بررسی و از میان آنها، محیط کشت PGC انتخاب شد. تاثیر عصاره¬های ریشه شیرین بیان و استویا به عنوان اجزاء طبیعی بر روی میزان تولید موناکولین بررسی شد. محیط کشت GYP به عنوان محیط کشت پایه، انتخاب و در بهینه¬سازی به روش¬های آماری استفاده شد. سپس 7 عامل تغذیه¬ای و شیمیایی موثر در تولید موناکولین به روش پلاکت برمن غربالگری شدند. از میان عوامل مختلف، مالتوز و MgSO4 به عنوان عوامل مهم در تولید توده زیستی و موناکولین شناخته شده و بهینه سازی غلظت این عوامل به کمک روش آماری سطح پاسخ، در میلی بیوراکتور برای اولین بار انجام شد. محیط بهینه¬ی بدست آمده در میلی بیوراکتور شامل مالتوزg/L 10، پپتون g/L 5، g/L 78/0MgSO4.7H2O ، MnSO4.H2O g/L 5/0،KH2PO4 g/L 4، تیامینg/L 1/0 و 7= pH میباشد. پس از کشت 10 روزه¬ی موناسکوس پورپورئوس در محیط کشت بهینه و در شرایطrpm 130، دمای 30 درجه سانتیگراد و سرعت هوادهیL/h 8/1، غلظت موناکولین کل،µg/ml 309/0 بدست آمد. در نهایت به منظور افزایش بازده تولید موناکولین، محیط کشت بهینه به بیوراکتور همزن¬دار 5 لیتری منتقل شد و پس از 7 روز غلظت موناکولین به µg/ml 482/0 افزایش یافت. کلمات کلیدی: موناسکوس پورپورئوس، تخمیر غوطه ور، لواستاتین، بهینه سازی، روش سطح پاسخ، بیوراکتور همزن دار
- Abstract
- Lovastatin (also known as Monacolin K) is a potent agent for decreasing the cholesterol of blood. Precipitation of fatty acid, especially cholesterol in the vascular is a major reason for the death of hearth-cardiovascular disease in the under develop country; however foods enclosed lovastatin may possibly prevent this type of disease. The additional oxidative contamination of foods especially fast foods could cause the cancers however lovastatin that has shown anti cancerous effect is benefit and significant additive in the functional food for preventing cancers. With attention that traditional production of lovastatin is very low and non economical there is a big necessity for optimization in the liquid phase for large-scale production. In this research, Lovastatin was produced by submerged fermentation using Monascus purpureus PTCC5303. Before fermentation, consequence of some synthetic solid media on the speed growth of the fungus colony investigated and PGC medium selected as best. Influence of stevia and liquoric root extracts as natural additive in the media for increasing the monacolin production investigated too. GYP media selected as basal medium and statistic study for optimization followed up according to it. After it, seven chemical and nutritional parameters screened using plackett burman experimental design for monacolin production. Among different parameters, maltose and MgSO4.7H2O shown significant factors for biomass and monacolin production. These agents were optimized using response surface methodology for lovastatin production in the milibioreactor culture for the first time. The optimized medium was containing 10 g/L maltose, 5 g/L peptone 0.78 g/L MgSO4.7H2O, MnSO4.H2O 0.5 g/L, 4g/L KH2PO4, Vitamin B1 and pH=7. After 10 days fermentation in the milibioreactor with 130 rpm agitation, 1.8 L/min airflow, and 30?C, maximum lovastatin production was achieved 0.309 ?g/mL. This optimized medium was transferred in the stirred bioreactor (5 liters) and monacolin lovastatin production was increased to 0.482 ?g/mL at the end of seventh day. Key word: Monascus purpureus, Submerged Fermentation, Lovastatin, Optimization, Response Surface Method, Stirred Bioreactor
