افزایش تولید سورفکتین در باکتری Bacillus subtilis UTB96 با استفاده از بهینه‌سازی فرایند فرمانتاسیون

در میان باکتری‌های زیست مهارگر، باکتری Bacillus subtilis در تولید طیف وسیعی از ترکیبات ضدمیکروبی مطرح می‌باشد که از این میان، بیوسورفکتانت‌ها از جمله سورفکتین از اهمیت ویژه‌ای برخورد است. سورفکتانت‌هایی که به‏وسیلۀ میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند به‌دلیل سمیّت پایین و خواص منحصر به فرد، کاربردهای متعددی دارند اما به‌دلیل هزینه بالای تولید و خالص‏سازی، تولید در بازده بالا هنوز میسر نشده است. در این تحقیق به‏منظور ارزیابی تولید سورفکتین در جدایه مذکور، شناسایی ژن تولید کننده آن (srf) و تعیین مقدار سورفکتین تولید شده به‌ترتیب از روش‌های متلاشی شدن قطره (Drop collapse)، روش مولکولی واکنش زنجیره‏ای پلیمراز (PCR) و آنالیز کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) استفاده شد. بررسی مولکولی با آغازگر اختصاصی نشان داد که این جدایه دارای ژنsrf  می‌باشد. برای بهینه‌سازی شرایط عملیاتی، اثر شرایط فیزیک وشیمیایی و القا کننده‌های مختلف بر میزان زیست توده و سورفکتین خام تولیدی بررسی شد. شرایط بهینه فیزیکی و شیمیایی به‌دست آمده شامل: مدّت زمان نگهداری کشت 96 ساعت، دمای 30 درجۀ سلسیوس، اسیدیته 7 و دور شیکر rpm 250 می‌باشد. از میان القاکننده‌ها که شامل منابع کربن، منابع نیتروژن و اسیدهای آمینه، بیشترین مقدار تولید سورفکتین پس از تیمار محیط کشت با گلوکز به‌مقدار 243/1 گرم بر لیتر محیط کشت می‌باشد. پس از آن تأثیر عناصر القاکننده‌ای که بیشترین تأثیر را در افزایش تولید سورفکتین داشته‌اند، به‏صورت توأم بررسی شد. نتایج نشان داد بیشترین مقدار تولید سورفکتین mg/l 055/5 در حضور یون‌های آهن، منیزیم و منگنز به‏صورت توأم می‌باشد. همچنین مقدار و نوع منابع غذایی تأثیر به‏سزایی در بازده تولید سورفکتین دارد. بنابر این تغییر در مقدار و ترکیب القا کننده‌ها روشی اقتصادی برای تولید تجاری این ماده محسوب می‌شود.