بهینه سازی فرایند تخمیری تولید مایکوفنولیک اسید از پنیسیلیوم بروی کامپکتوم با استفاده از مسیرهای بیوشیمیایی

در این تحقیق، فرایند تولید مایکوفنولیک اسید توسط پنی سیلیوم بروی کامپکتوم در فلاسک و بیوراکتور آزمایشگاهی به صورت ناپیوسته و پیوسته انجام شد. نمودارهای تغییرات تراکم توده سلولی وغلظت های گلوکز و مایکوفنولیک اسید در هر سه فرایند، ترسیم و شار تولید یا مصرف این ترکیبات در بیوراکتور پیوسته در شرایط پایا اندازه گیری شد. سینتیک رشد قارچ و مصرف سوبسترا بر اساس پنج مدل سینتیکی مختلف بررسی شده و بیشترین انطباق با مدل کونتویس به دست آمد. یک مدل شبکه متابولیکی برای بیوسنتز مایکوفنولیک اسید در پنی سیلیوم بروی کامپکتوم طراحی شده و معادلات استوکیومتری، معادلات موازنه جرم تمامی متابولیت ها و همچنین ماتریس ضرایب استوکیومتری تعیین شدند. مقایسه شارهای محاسبه شده در مدل فوق معین با معادلات موازنه جرم، تطابق قابل قبولی را میان مدل و داده های تجربی نشان داد.کاربرد روش تجزیه و تحلیل شارهای متابولیکی نشان داد که به طور تئوری، واکنش های شماره 59 (تبدیل ایزوپنتیل دی فسفات به فارنسیل دی فسفات)،58 (تبدیل ایزوپنتیل دی فسفات به گرانیل دی فسفات)، 43 (تبدیل متیونین به اس- آدنوزیل متیونین) و 56 (تبدیل موالونات-5- دی فسفات به ایزوپنتیل دی فسفات) دارای بیشترین تاثیر مثبت و واکنش های شماره 66 (تبدیل فارنسیل دی فسفات به ارگوسترول) و10 تا 16 (مسیر پنتوز فسفات) دارای بیشترین تاثیر منفی بر تولید مایکوفنولیک اسید در این مدل می باشند. با توجه به مواد فعال کننده یا بازدارنده فعالیت آنزیمهای موثر در واکنش های فوق، ترکیباتی برای بررسی آزمایشگاهی این موضوع انتخاب شدند. کازئین تجزیه شده آنزیمی، گلیسین، استات سدیم، آرژنین، لیزین، متیونین، فلوئورید پتاسیم و ایزولوسین به ترتیب165، 112، 68، 41، 35، 29، 28 و 20 % تاثیر مثبت برتولید مایکوفنولیک اسید داشتند.