بررسی شرایط بهینه برای افزایش راندمان تولید کاروتنوئید به وسیله نئورسپورا اینترمدیا در محیط مشخص و ضایعات خرما و روشهای خشک کردن توده زیستی

کاروتنوئیدها یکی از مهمترین رنگدانه های مصرف شده در صنایع غذایی و سایر صنایع می باشند که بوسیله برخی از قارچ های رشته ای و مخمرها تولید می شوند. به علت اینکه نئوروسپورا اینترمدیا رشد سریع و آسانی دارد و میسلیوم این قارچ محتوی پیگمان های کاروتنوئیدی است. در این مطالعه، بهینه سازی شرایط رشد و ارزیابی محرک های موثر تولید زیستی کاروتنوئیدها برای افزایش تجمع آن به وسیله این قارچ بررسی شد. برای این منظور، ابتدا شرایط رشد این ریزسازواره در محیط مشخص وگل (vogel) به وسیله روش سطح پاسخ بهینه شد. طرح مکعب مرکزی وجهcube design= fcd) (face centered با سه متغیر وابسته به نام های اندازه تلقیح (cfu/ml104،106× 5 و 107)، درجه حرارت (24، 31 و 38 درجه سانتی گراد) و زمان گرمخانه گذاری (2، 4 و 6 روز)، استفاده و اثرات این متغیرها روی تولید توده زیستی از گونه نئورسپورا اینترمدیا ارزیابی شد. سپس در شرایط بهینه رشد، زمان تحریک نوری پس از گرمخانه گذاری در تاریکی انتخاب و تحریک نوری برای چند دقیقه و نوردهی مداوم در درجه حرارت و زمان های گرمخانه گذاری در طول تاریکی و نوردهی روی تولید کاروتنوئید به وسیله نئورسپورا اینترمدیا بررسی گردید. از اینرو، بهترین شرایط گرمخانه گذاری برای تولید زیستی کاروتنوئید ارزیابی شد. در مراحل بعدی، اثر زمان اضافه کردن پنی سیلین به عنوان محرک تولید کاروتنوئید و اثر روش های مختلف خشک کردن روی پایداری کاروتنوئید تولید شده مطالعه گردید. برای مصرف ضایعات خرما به عنوان بستر برای تولید کاروتنوئید، بهینه سازی کشت بر سوبسترای پیچیده (ضایعات خرما) ضروری است. لذا، در این مرحله طرح مرکب مرکزی central composite design=ccd)) شامل 18 آزمایش با سه متغیر مستقل: ph (50/4، 00/5، 75/5، 50/6 و 00/7)، مقادیر منابع نیتراتی (00/1، 50/1، 50/2، 50/3 و 00/4 گرم بر لیتر) و فسفاتی (00/1، 00/2، 50/3، 00/5 و 00/6 گرم بر لیتر) استفاده و اثراتشان روی تولید توده زیستی از نئورسپورا اینترمدیا ارزیابی شد. در نهایت، در شرایط بهینه حاصل، اثر هوادهی بر تولید کاروتنوئید در فرمانتور مجهز به سیستم هوادهی موردارزیابی قرار گرفت. شرایط عملکرد بهینه حاصل از معادله درجه دو مدل rsm، اندازه تلقیح cfu/ml106× 5، درجه حرارت 31 درجه سانتی گراد و زمان گرمخانه گذاری 4 روز بود. نتایج نشان داد که تجمع کاروتنوئید با افزایش زمان تحریک نوری تا 8 دقیقه افزایش یافت (p<0.001). از اینرو، این زمان به عنوان زمان تحریک نوری بعد از گرمخانه گذاری در تاریکی انتخاب شد. مقایسه داده ها در درجه حرارت و زمان های مختلف نشان داد که بیشترین تولید زیستی کاروتنوئید در طی گرمخانه گذاری تحت تاریکی و روشنایی به ترتیب در oc 6 برای 35 ساعت و oc 6 برای 48 ساعت رخ داد. همچنین تولید رنگدانه در گرمخانه گذاری تحت روشنایی بیشتر از گرمخانه گذاری تحت تاریکی بود. از اینرو، نور مداوم به دنبال تاریکی در oc 6 برای 48 ساعت به عنوان بهترین شرایط گرمخانه گذاری انتخاب شد. نتایج نشان داد که پنی سیلین می تواند تولید زیستی کاروتنوئید را در نئورسپورا اینترمدیا تحریک کند و بهتر است پنی سیلین در اواسط فاز لگاریتمی یا بعد از این زمان به کار برده شود. همچنین این مطالعه نشان داد که تفاوت معنی داری در بین روش های خشک کردن به کار برده شده وجود دارد (p<0.001)، به طوری که میسلیوم خشک شده به وسیله مایکروویو بالاترین مقادیر کاروتنوئید را در مقایسه با سایر روش های خشک کردن داشت. شرایط عملکرد بهینه حاصل از معادله درجه دو مدل rsm، ph 75/5، مقدار نیتروژن 5/2 گرم بر لیتر و مقدار فسفات 5/3 گرم بر لیتر بود. همچنین این تحقیق نشان داد که تجمع کاروتنوئید با افزایش سرعت هوادهی تا vpm 5/1 افزایش یافت.(p<0.001) از اینرو، این سرعت به عنوان بهترین سرعت هوادهی برای تولید زیستی کاروتنوئید در فرمانتور انتخاب شد.