مقایسه تولید زانتان در تخمیر حالت جامد و غوطه ور با زانتوموناس کمپستریس در مقیاس آزمایشگاهی

سابقه و هدف: صمغ زانتان، بیوپلیمر بسیار مهمی است که در بسیاری از صنایع به ویژه صنعت غذا کاربردهای متنوعی دارد. در این تحقیق، تولید میکروبی آن از باکتری زانتوموناس کمپستریس PTCC1473 بر ملاس نیشکر و شیره خرما در تخمیر غوطه‌ور و ضایعات خشک خرما (پس از شیره‌گیری) در تخمیر حالت جامد مقایسه شد. مواد و روش‌ها: ترکیب شیمیایی سوبستراها از نظر درصد وزن خشک سلولی، نیتروژن، قند، رطوبت، خاکستر و pH اندازه‌گیری شد. از محیط‌های کشت YMB (Yeast malt broth) و YMA (Yeast malt agar) برای نگهداری و تلقیح استفاده شد. گرمخانه‌گذاری مایه تلقیح در شیکر انکوباتور (دما C˚28 و دور rpm 200 به مدت72 ساعت) انجام گرفت. جهت تعیین وزن خشک سلولی، محیط تخمیر رقیق و سانتریفوژ شد (g× 21055 ، min 50 و دمای C˚5). محلول رویی برای جداسازی زانتان از رسوب توده سلولی جدا شد. پس از رسوب زانتان با ایزوپروپانول، محلول سازی مجدد و جداسازی با سانتریفوژ (g× 2056)، وزن خشک زانتان معین شد. طراحی آزمایش به روش پلاکت برمن PBD (Plackett Burman design) انجام شد. یافته‌ها‌: تأثیر نوع و غلظت منابع کربن (شیره خرما و ملاس نیشکر)، نیتروژن (نیترات آمونیوم و فسفات دی آمونیوم) و فسفر (K2HPO4 و KH2PO4)، دما، زمان، دور همزن، میزان و سن تلقیح بر راندمان تولید بررسی شد. بیشترین تأثیر معنی‌دار به نوع منابع کربن و نیتروژن محیط کشت مربوط بود. نتیجه گیری: مقایسه نتایج حاصل از دو روش تخمیر نشان داد که راندمان (درصد وزنی گزانتان به قند مصرفی) و بهره دهی (g/g.day نسبت زانتان تولید شده به قند مصرف شده در واحد زمان) تولید در تخمیر غوطه‌ور (4/22، 46/7) بیشتر از حالت جامد (9/17 و 88/9) است. همچنین، ضمن اثبات برتری شیره خرما به ملاس نیشکر و ضایعات خشک خرما، با تغییر ترکیب و شرایط فیزیکی شیمیایی محیط کشت، راندمان تولید زانتان افزایش یافت.