PRODUCTION OF GLUCOAMYLASE BY Aspergillus niger UNDER SOLID STATE FERMENTATION

چكيده در اين مقاله توليد گلوكوآميلاز توسط آسپرژيلوس نايجر در شرايط كشت جامد به وسيله تخمير حالت جامد محصولات فرعي فرايند هاي كشاورزي بررسي شده است. بيشترين توليد آنزيم با استفاده از پوسته گندم و آرد ذرت (10%) در مقايسه با بكارگيري پوسته گندم به تنهايي و يا همراه با آرد برنج و پوسته برنج مشاهده شد. بررسي تخمير كشت جامد در فلاسك مقادير 373.3 IU/gds فعاليت آنزيمي و 41.4 g/l غلظت پروتيين را در شرايط 30 ±1°c ، pH اوليه حدود 4.7 و زمان 96 h نشان مي‌دهد. شرايط بهينه بدست آمده در مقياس فلاسك در يك فرمانتور كشت سطحي نيز بررسي شد. فرمانتور سيني داري با قابليت استريل شدن با ظرفيت 2 سيني به ابعاد 450×230×35 mm ، حجم 7 lit ، گنجايش 200 g سوپسترا و هوا دهي 2 lit/min طراحي و به كار برده شد.تخمير انجام شدو نشان دهنده فعاليت آنزيمي 400 IU/gds و غلظت پروتيين 33.3 mg/gds در شرايط 30 ±2°c ، pH 4.5-4.7 ، هوا دهي 2 lit/min ، رطوبت نسبي هوا 90% وزمان 72 h ميباشد .در فرمانتور ساخته شده تلقيح اسپورها به محيط كشت در شرايط كاملا استريل و بدون باز شدن درب آن انجام گرفت. با توجه به نتايج اين پژوهش، مقادير مناسب فعاليت آنزيمي، ميزان پروتيين توليدي و Co2 حاصل حاكي از كاربرد موثرتر فرمانتور در مقايسه با روش فلاسك بود.

Abstract In this study, Glucoamylase production by Aspergillus niger was investigated under solid state fermentation using low cost by-products of agricultural processes as substrate. Highest enzyme production was observed when a combination of wheat bran (WB) and corn flour (CF) was used as compared to WB+ rice bran, WB+ rice flour and WB alone. Several compositions of corn flours were experimented. The best combination of WB in addition of 10% corn flour resulted maximum enzyme activities. Study of the fermentations in flasks revealed 373.3 IU/gds and 41.4 g/l for the enzyme activity and protein concentration respectively under conditions of 30 1oC, pH 4.7 and time 96 h. Optimum conditions provided by flask experiments were applied to produce the enzyme in a fermenter. A tray type sterilizable fermenter was designed (7-lit volume, 2 trays of 450x230x35 mm, and 2 l/min aeration). The fermentations were performed under aseptic conditions and resulted in enzyme activity and protein concentration of 400 IU/gds, 33.3 mg/gds respectively (under 30 2oC, pH=4.5 ~ 4.7, aeration 2 l/min, 90% relative humidity and time 72 h). The adequate amounts of enzyme activity, protein concentration and CO2 evolution revealed the efficiency of the bioreactor in comparison with flasks.