مطالعه سينتيك رشد و توليد كمپلكس كيتين- گلوكان در كشت غوطه ور قارچ دارويي گنودرما لوسيدوم

A Study of growth and chitin-Glucan complex production kinetics in submerged culture of medicinal fungus Ganoderma lucidum

گنودرما لوسيدوم يكي از شناخته شده ترين قارچ هاي دارويي جهان است. اين قارچ حاوي مقادير قابل توجهي از متابوليت هاي ثانويه و پلي ساكاريدهاي خارج و داخل سلولي مي باشد كه هريك از آن ها مصرف دارويي و پزشكي بخصوصي دارند. كمپلكس كيتين گلوكان (CGC) از پلي ساكاريدهاي مهم اين قارچ محسوب مي شود. از بين ده محيط كشت متفاوت كه مورد آزمايش قرار گرفت، محيط كشت داراي مقدار 24 گرم در ليتر PDB و 1 گرم در ليتر پپتون با ميزان وزن خشك سلولي برابر 11/6 گرم در ليتر، مقدار CGC توليدي برابر 3/2 گرم در ليتر و 27/6 درصد CGC در وزن خشك سلولي، به عنوان محيط كشت مناسب انتخاب شد. براي مشخصه يابي CGC توليد شده آناليز FTIR و بررسي خاصيت ضدباكتريايي انجام شد. پروفايل زماني رشد و توليد CGC به مدت 20 روز به دست آمد و با استفاده از مدل رشد لجستيك و لودكينگ- پايرت، ضريب ويژه رشد قارچ گنودرما لوسيدوم (mµ) و نرخ بهره وري حجمي توليد محصول به ترتيب 1- day5274/ و0 g CGC L -1 day-1 85/2 محاسبه شد. نتايج نشان داد كه انطباق خوبي بين دادهاي تجربي رشد سلولي با مدل لجستيك (0/9679 R2 =) و داده هاي تجربي توليد CGC با مدل لودكينگ-پايرت (0/9901 R2 =) وجود دارد. مدل سينتيكي ارائه شده مي تواند راهنمايي موثر براي كنترل فرآيند تخمير در توليد صنعتي پليمر ارزشمند CGC باشد.

Ganoderma lucidum is one of the best-known medicinal mushrooms in the world. It contains substantial amounts of intra- and extracellular secondary metabolites and polysaccharides each with its own specific medicinal and medical uses. The chitin-glucan complex (CGC) is considered one of the important polysaccharides of this fungus. Among the 10 various culture media that were studied, the one containing PDB at 24g/l, peptone at 1g/l, and with the dry weight of cells of 11.6 g/l, the produced CGC of 3.2g/l, and with 27.6 percent CGC in the dry weight of the cells was selected as the suitable culture medium. FTIR analysis was performed for characterization of the produced CGC and its antibacterial properties were studied. The obtained time profile for CGC growth and production was 20 days and, using the logistic growth model and the Lodding-Pipet equation, the calculated specific growth rate of Ganoderma lucidum (μm) and the volumetric productivity for the product were 2.85 g CGC L-1day-and 0.5274 day-1, respectively. The calculations indicated there were high degrees of conformance between the model and the laboratory data related to kinetic characteristics of cell growth (R2= 0.9679) and to CGC production (R2=0.9901). Therefore, the introduced kinetic model can serve as an effective guide to control the fermentation process in industrial production of the valuable CGC polymer.