افزايش توليد نايسين در بيوراكتور با كشت همزمان Lactococcus lactis و Yarrowia lipolytica

Enhancing of nisin production in a bioreactor by co-culture of Lactococcus lactis and Yarrowia lipolytica

نايسين اولين نگهدارنده غذايي تاييد شده FDAاست كه در مقياس صنعتي توسط Lactococcus lactis subsp. lactisتوليد مي­شود. براي كاهش اثر منفي اسيد لاكتيك توليد شده در متابوليسم L. lactisبر روي توليد نايسين، كشت توام اين باكتري با Yarrowia lipolytica استفاده شده است. در اين پژوهش براي اولين بارL. lactis به همراه Y. lipolyticaدر تخمير بسته با استفاده از بيوراكتور آزمايشگاهي در محيط بر پايه ملاس در دماي °C30 ،­­pH شش و هوادهي vvm15/0 و دور همزن rpm100كشت داده شده­ اند. ميزان توليد نايسين در اين شرايط IU/ml 920 بوده است. همچنين در تخمير همزمان دو سويه، ميزان زيست توده و توليد نايسين به ترتيب 63 درصد و 78 درصد بيشتر از كشت خالص L. lactisاست. به نظر مي­رسد عوامل ديگري از جمله فعاليت پروتئازي برون سلولي مخمر كه باعث تسهيل دسترسي باكتري به منابع غذايي محيط كشت مي­شود، در اين فرآيند موثر باشد.

Nisin is the first FDA-approved food preservative produced by Lactococcus lactis at industrial scale. The negative effect of lactic acid produced by metabolism of Lactococcus lactis subsp. lactis, on nisin production, was removed by co-culture of Lactococcus lactis with Yarrowia lipolytica yeast. In the present study, the co-culture of Lactococcus lactis subsp. lactis and Yarrowia lipolyticawas performed for the first time inmolasses-based medium at 30°C, pH 6, 100 rpm, 0.15 vvm was applied in a laboratory scale bioreactor. Nisin production was measured as 920 IU/mL. The results showed that co-culture fermentation increased biomass and nisin production up to 63% and 78%, respectively. Other factors such as extracellular proteolytic activity of the yeast should be taken into consideration, which in turn make the culture nutrients more available to the bacterium.