در این پژوهش بهینه سازی فرآیند تولید قطعه cd پروتئین نوترکیب باکتریورودوپسین در کشت غیر مداوم بررسی شد. بدین منظور، ابتدا بیان پروتئین نوترکیب در ارلن و در محیط های کشت m9 و lb بررسی شد. سپس متغیرهای دما، زمان القا و زمان اتمام فرآیند با استفاده از جدول yates غربال گری شده و در مرحله بعد با استفاده از روش تاگوچی با آرایه l9 بهینه شدند. بر اساس تحلیل های آماری، مقدار بهینه دماoc 37 ، زمان القا 7/0od= و زمان اتمام فرآیند 4 ساعت بدست آمد. نتایج نشان می دهد که این پروتئین باکتریوپسین دارای تأثیرات سمی بر میزبان بوده و ناپایدار است. میزان بیان این پروتئین پایین بود و بیان قطعه cd آن به 5/21% رسید. یکی از مشکلات تولید پروتئین های نوترکیب، اتمام ذخیره اسیدهای آمینه میزبان در زمان بیان پروتئین های نوترکیب است. غنی سازی محیط کشت با اسیدهای آمینه برای تولید پروتئین نوترکیب، مورد ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش اسیدهای آمینه ای که بیشترین مصرف را در تولید پروتئین دارند به محیط کشت افزوده شدند. با استفاده از جدول yates تأثیر غلظت اسیدهای آمینه، لوسین آلانین، ترئونین و آسپارتیک اسید بر میزان بیان پروتئین سنجیده شد. نتایج نشان دادند که افزودن اسیدهای آمینه آلانین، ترئونین و لوسین باعث افزایش 180% بیان پروتئین نوترکیب شده، اما تأثیر چندانی در رشد سویه ندارد.

فرآیند ناپیوسته، اشرشیاکلی نوترکیب، پروتئین هورمون رشد انسانی، ضریب انتقال جرم، مدلسازی، شبیه سازی

از مشکلات جهان امروزی می توان به افزایش آلودگی محیط زیست، افزایش وابستگی به سوخت های فسیلی و غیره اشاره کرد. در آینده نزدیک سوخت های فسیلی به اتمام رسیده و جهان با بحران انرژی مواجه خواهد بود. لذا استفاده از انرژی های جایگزین که آلودگی کمتری دارند مورد توجه قرار گرفته است. بیودیزل از انرژی های تجدیدپذیری است که آلودگی کمتری داشته و با استفاده از منابع زیستی قابل تولید است. ریزجلبک به دلیل رشد سریعتر و تولید لیپید بیشتر، مورد توجه مراکز تحقیقاتی و سرمایه گذاران برای تولید بیودیزل قرار گرفته است. بیودیزل حاصل از ریزجلبک نسبت به سایر سوخت های زیستی انرژی بیشتری تولید می کند، در حالیکه انرژی آن همتراز با سوخت فسیلی است. در این بین کشت ریزجلبک یکی از مهم ترین قسمت های فرآیند تولید بیودیزل می باشد، بطوریکه افزایش تولید زیست توده و نیز افزایش محتوای لیپید ریزجلبک تولید بیودیزل را تحت تاثیر قرار خواهد داد. عوامل بسیاری بر رشد و محتوای لیپید ریزجلبک تاثیرگذارند. در این پژوهش از ریزجلبک کلرلا ولگاریس برای کشت در محیط z8 استفاده شد و عواملی مانند دمای رشد، مقدار کربن موجود در محیط کشت، چرخه تاریکی/ روشنایی و شدت نور مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج آزمایشات بیانگر آن است که دمای 30 درجه سانتیگراد دمای مناسب برای رشد این ریزجلبک می باشد. مقدار کربن بهینه موجود در محیط کشت 4 میلی گرم بدست آمد، که افزایش مقدار کربن به بیش از این مقدار اگرچه باعث افزایش تولید می شود ولی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد. سیکل های تاریکی/ روشنایی و شدت نور از دیگر عوامل موثر بر رشد ریزجلبک می باشند که در طی آزمایشاتی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که چرخه تاریکی/ روشنایی 16:8 مناسب ترین چرخه بوده و شدت نور 200±3500 لوکس به عنوان بهترین شدت نور انتخاب گردید. شدت نور کمتر از این مقدار به دلیل کاهش فتوسنتز و شدت نور بیش از این مقدار به دلیل پدیده مهار نوری باعث کاهش محصول می شود. در تمامی آزمایشات محتوای لیپید مورد بررسی قرار گرفت که بیشترین بازده آن در شرایط دمای 30 درجه سانتیگراد، 4 میلی گرم کربن، چرخه تاریکی/ روشنایی 16:8 و شدت نور 3500 لوکس، مقدار%6/25 بدست آمد.

فاکتور رشد اپیدرمی انسانی (hegf) یک پلی پپتیدی 53 آمینو اسیدی با وزن مولکولی 2/6 کیلو دالتون است. این فاکتور رشد به دلیل قابلیت تحریک رشد سلول های پوستی کاربرد گسترده ای در درمان زخم های پوستی پیدا کرده و کاربرد آن به عنوان افزودنی در لوازم آرایشی روز به روز در حال افزایش است. در این پژوهش از کشت غیر مداوم با تراکم سلولی بالای باکتری اشریشیاکلای نوترکیب برای تولید فاکتور رشد اپیدرمی انسانی به صورت درون سلولی استفاده شد. در کشت غیر مداوم همراه با خوراک دهی، در مدت زمان 22 ساعت وزن خشک سلولی 31 گرم بر لیتر به دست آمد. فاکتور رشد اپیدرمی انسانی به شکل توده های پروتئینی نامحلول از باکتری نوترکیب اشریشیاکلای نوترکیب جدا شده سپس.توده های پروتئینی نامحلول در بافر تریس حاوی 2 مولار اوره با ph قلیایی و بافر تریس حاوی اوره 8 مولار، حل شده و خالص سازی آن با استفاده از اولترافیلتراسیون با غشاهای سلولز تری استات با برش حذفی 5، 10 و 20 کیلو دالتون بررسی شد. در نهایت برای خالص سازی بیشتر نمونه محلول پروتئینی به دست آمده از مرحله اولترا فیلتراسیون، از کروماتوگرافی صافی ژل استفاده شد.