سنتز، شناسايي، بهينه سازي و مدلسازي توليد صمغ كردلان از Paenibacillus polymyxa بوسيله روش سطح پاسخ (RSM)

مقدمه: صمغ كردلان يك بيوپليمر پلي ساكاريدي باكتريايي است كه از پيوند هاي B-(1?3) دي گليكوزيدي حاصل مي شود. بعلت توانايي دلمه‌اي شدن و نگهداري آب، كردلان در توليد مواد غذايي متعدد نظير انواع ژله‌ها، نودل‌ها و فيبرهاي خوراكي كاربرد دارد. همچنين كردلان زيست تخريب پذير، غيرسمي، داراي خواص بيولوژيكي و كاربردهاي وسيعي در صنايع دارويي است. در اين تحقيق براي اولين بار توليد، بهينه سازي تركيبات محيط كشت ناپيوسته، مدل سازي توليد صمغ كردلان بوسيله سويهPaenibacillus polymyxa PTCC 1020 با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و تعيين خصوصيات كردلان انجام شد. مواد و روش‌ها: پس از آماده سازي ميكروارگانيزم و محيط كشت، ابتدا از طرح Plackett–Burman و تعداد 12 آزمايش بمنظور يافتن عوامل مغذي موثر از ميان 11 متغير محيط كشت ناپيوسته براي توليد كردلان استفاده شد. سپس با استفاده از روش سطح پاسخ با طرح مركب مركزي، 20 آزمايش براي بهينه سازي متغيرهاي موثراستفاده شد. همچنين 4 روش FT-IR، XRD، 13C NMR و DSC براي شناسايي كردلان بكار گرفته شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه 3 عامل مغذي بترتيب گلوكز، عصاره مخمر، تريتون x-100 در محيط كشت توليد كردلان موثر هستند. حداكثر توليد كردلان g/l 75/4 از شرايط بهينه گلوكز(g/l 100)، عصاره مخمر(g/l 5/2)، تريتون x- 100(g/l 3) بدست آمد. همچنين در اين تحقيق، وزن مولكولي صمغ كردلان Da 106 × 7/1 با استفاده از GPC تعيين شد. نتيجه گيري: نتايج حاصل بيانگر اين بود كه سويه مورد مطالعه در اين تحقيق توانايي توليد صمغ كردلان را با نرخ رشد ويژه (µ) بيشتر نسبت به تحقيقات گذشته دارد. همچنين صحت توليد صمغ كردلان با استفاده از روش هاي شناسايي تاييد شد.