بهینه‏ سازی فرآیند حذف زیستی کافئین توسط سلول‏ های رویشی سویه بومی مخمری ساکارومایسس سرویزیه با استفاده از روش تحلیلی تاگوچی

مقدمه: در سال‏های اخیر استفاده از ریزسازواره‏ها به عنوان زیست واکنشگرهای مبتنی بر شیمی سبز برای حذف کافئین سمی از پساب‏های صنعتی و محصولات غذایی بسیار مورد توجه قرار گرفته‏ است. در این پژوهش بهینه‏سازی فرآیند حذف زیستی کافئین توسط سلول‏های رویشی سویه بومی مخمری ساکارومایسس سرویزیه با استفاده از رویکرد تحلیلی تاگوچی بررسی شده است‏‏. مواد و روش ‏‏ها: متغیرهایی که در فرآیند تجزیه کافئین به عنوان تأثیرگذار در نظر گرفته شده‏اند عبارتند از: غلظت کافئین، زمان واکنش، غلظت یون روی، غلظت گلوکز به عنوان منبع کربن کمکی و غلظت پپتون به عنوان منبع ازت کمکی. برای موارد متغیر یاد شده آرایه متعامد L16 (13×44) طراحی شد. درصد حذف کافئین با استفاده از روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا (HPLC) تخمین زده شد. نتایج: دستیابی به ترکیب بهینه عوامل یاد شده با استفاده از عملکرد تاگوچی نشان داد که در شرایط بهینه (میزان کافئین در غلظت 5 گرم در لیتر، پپتون در غلظت 3 گرم در لیتر، یون روی در غلظت 5 میلی‏مولار و زمان گرماگذاری برای مدت 48 ساعت)، میزان حذف زیستی کافئین توسط سویه بومی یاد شده، با درجه اطمینان 95 درصد، 8/82 درصد بوده است. در حالی که قبل از آزمایش‏های بهینه‏سازی، سویه مخمری TFS9 تنها قادر به حذف 5/25 درصد از کافئین با غلظت اولیه 5 گرم در لیتر بعد از 48 ساعت گرماگذاری بوده است که با توجه به افزایش 2/3 برابری کارآیی بالای روش طراحی تاگوچی را به خوبی اثبات می‏‏کند. بحث و نتیجه‏ گیری: مطالعه پیش‏رو نخستین‏ گزارش از کاربرد موفقیت آمیز روش بهینه‏سازی تاگوچی برای حذف زیستی کافئین است‏. براساس تحلیل آماری نتایج، این پژوهش پیشنهاد رویکرد تاگوچی در بهبود تجزیه زیستی کافئین توسط سویه بومی ساکارومایسس سرویزیه را پیشنهاد می‏‏کند.