Optimization of nicotinamide and riboflavin in the biodesulfurization of dibenzothiophene using response surface methodology

بهينه سازي ميزان نيكوتين آميد و ريبوفلاوين در سولفور زدايي از دي بنزوتيوفن به روش آماري سطح پاسخ

مقدمه: رودوكوكوس اريتروپوليس R1 يك سويه باكتريايي با توانايي سولفورزدايي دي بنزوتيوفن و توليد 2-هيدروكسي بي فنيل است. مواد و روش‏‏ها: در اين مطالعه، تاثير نيكوتين آميد و ريبوفلاوين بر ميزان سولفورزدايي و ميزان رشد سلولي در اين باكتري بررسي شد. ميزان فاكتورها به‏وسيله روش آماري سطح پاسخ بهينه سازي شد. نتايج: بررسي‏ها نشان داد كه تاثير نيكوتين آميد و ريبوفلاوين از نظر آماري معني دار است و هر دو فاكتور موجب افزايش ميزان سولفورزدايي شدند. ميزان بهينه نيكوتين آميد و ريبوفلاوين به ترتيب 67/10 ميلي‏مولار و 2/34 ميكرو‏مولار به دست آمد. بحث و نتيجه‏گيري: افزايش اين كوفاكتورها به محيط كشت، موجب كاهش ميزان رشد شد كه اين كاهش رشد به علت تاثير مهاري 2-هيدروكسي بي فنيل توليد شده به عنوان محصول نهايي سولفورزدايي است. واژه‏هاي كليدي: رودوكوكوس اريتروپوليس، نيكوتين آميد، ريبوفلاوين، دي بنزوتيوفن

Introduction: Dibenzothiophene (DBT) is a sulfuric compound and resistant to Hydrodesulfurization process.Rhodococcuserythropolis R1, a previously isolated bacterial strain, is capable to bioconversion of DBT to 2-hydroxybiphenyl (2-HBP). Materials and methods: The effect of nicotinamide (precursor of NAD) and riboflavin (precursor of FMN) on DBT biodesulfurization and growth rate by this strain was studied using Gibbs assay and turbidimeteric assay respectively. The level of cofactor precursors were optimized using response surface methodology (RSM). Results: Analyses showed that both nicotinamide and riboflavin were statistically significant and could enhance the biodesulfurization rate of DBT by induction of dsz operon. The optimum level of nicotinamide and riboflavin was obtained at 10.67 mM and 34.2 µM respectively. Discussion and conclusion: In spite of increasing in BDS, the addition of these cofactor precursors led to decreased growth rate and biomass production due to limitated effect of produced 2-HBP.