بررسی سینتیک رشد نیمه صنعتی باکتری لاکتوباسیلوس کازئی - کازئی در محیط آب پنیر

پروبیوتیک ها میکروارگانیسم هایی هستند که ضمن عبور از دستگاه گوارش، زنده می مانند و اثرات سودمند و مفیدی بر میزبان به جا می گذارند. لاکتوباسیلوس gg از میکروارگانیسم های خانواده باکتری های اسیدلاکتیک بوده و به عنوان یکی از مهم ترین باکتریهای پروبیوتیک محسوب می شود و اثرات سودمندی در سلامتی میزبان دارد. در این تحقیق سعی شده است که روند تولید غلظت سلولی بالای این پروبیوتیک در یک محیط کشت ارزان قیمت در مقیاس آزمایشگاهی بهینه سازی گردد و سپس از این محیط کشت جهت تولید در فرمانتور یک لیتری استفاده شود تا بهترین شرایط از نظر دما، ph و دور همزن بدست آید. آب پنیر یک ماده سالم، مغذی، اما دارای پتانسیل زیاد برای آلودگی محیط زیست است و محصولی است که در طول فرایند تولید پنیر از شیر جدا می شود. در این مطالعه سعی شده است که سینتیک رشد باکتری لاکتوباسیلوس gg در محیط آب پنیر همراه با خیسانده ذرت (csl) و ملاس چغندر قند بعنوان مکملهای غذایی بررسی شود. در تمامی آزمایشات این تحقیق، میزان رشد باکتری به مدت 24 ساعت با استفاده از روش سریال دایلوشن بررسی شده و تعداد کلنی ها با استفاده از روش شمارش در پلیت بر حسب cfu/ml گزارش شده است. ابتدا میزان رشد باکتری در محیط های حاوی نسبت های مختلف آب پنیر(آب پنیر 5%، 10%، 15%) و همچنین میزان رشد، در سه شرایط دمایی (دمای آزمایشگاه، دمای یخچال°c4 و دمای گرمخانه°c37) بررسی شد. نتیجه بهتر، میزان رشد باکتری در محیط آب پنیر 10% در گرمخانه بود با (cfu/ml) 107. سپس اثرcsl و ملاس چغندر قند در محیط پایه آب پنیر بر سینتیک رشد باکتری بررسی شد. csl اثر بیشتری در رشد باکتری مذکور داشت و تعداد باکتری در محیط های حاوی csl به (cfu/ml) 108رسید. در این مرحله از آزمایش، از سوسپانسیون میکربی با (cfu/ml) 106 به نسبت1% حجمی/حجمی بعنوان مایع تلقیح استفاده شد. در مرحله بعدی بر اساس روش rsm وبر پایه سه فاکتور محیطی آب پنیر، csl وملاس چغندر قند، پانزده آزمایش طراحی شد . در این مرحله، از 10% (حجمی/حجمی) باکتری رشد یافته در محیط mrs بعنوان مایع تلقیح استفاده شد. سینتیک رشد در این پانزده محیط در گرمخانه °c 37 با دور همزن (rpm)150بررسی شد. بهترین محیط از نظر حداکثر تولید توده سلولی و حداقل مصرف مواد، محیط دارای 10% آب پنیر و 3%csl و 2% ملاس چغندر قند بود با (cfu/ml) 109 که از آن، جهت تولید در فرمانتور استفاده شد. نتایج این مرحله با نرم افزار design expert 7 مدل سازی و بهینه سازی شد. آنالیز واریانس نتایج نشان داد که از بین سه ماده بکار رفته در محیط کشت، بیشترین اثر در رشد باکتری به ترتیب مربوط به آب پنیر و csl میباشد و اثر ملاس چغندر قند بسیار کم میباشد. در فرمانتور میزان رشد در شرایط مختلف شامل: ph (5/5، 5/6)، دور همزن (rpm100، rpm150 با هوادهی و rpm 200 بدون هوادهی) و همچنین میزان تولید، هنگام استفاده از دو نوع محیط پیش کشت فرمانتور(mrs و محیط مشابه محیط اصلی فرمانتور) بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین میزان رشد باکتری در شرایط5/5 ph: و دور همزنrpm 200، بدون هوادهی و هنگامی که از محیط تجاری mrs بعنوان محیط پیش کشت استفاده شود، بدست می آید. در این شرایط شمارش کلی باکتری (cfu/ml) 109 ×8.5 بود. بنابراین در این تحقیق بیشترین میزان رشد باکتری لاکتوباسیلوسgg در شیکر فلاسک(cfu/ml) 109 ×1و در فرمانتور(cfu/ml) 109 ×5/8 بدست آمد.