تبدیل زیستی بنزآلدئید به l-فنیل استیلکاربینول (l-pac) با استفاده از سلول های مخمری آزاد و تثبیت شده بر روی نانوذرات

چکیده افدرین یک ماده مهم مورد استفاده در صنایع دارویی با خواصی مانند ضداحتقان و ضدحساسیت می باشد. افدرین به روش های مختلفی مانند استخراج از گیاه و سنتز شیمیایی و میکروبی تولید می گردد. تولید میکروبی افدرین جایگزین مناسبی برای استخراج این ترکیب از گیاه و سنتز شیمیایی می باشد. در این روش ابتدا ترکیب l-فنیل استیل کاربینول (l-pac) به روش میکروبی تولید شده و سپس این ترکیب به روش سنتزی به افدرین تبدیل می شود. در این پژوهش تولید میکروبی l-pac با استفاده از مخمر ساکارومایسس سرویزیه مورد بررسی قرار گرفت. آنزیم پیروات دکربوکسیلاز مخمر قادر است بنزآلدئید را طی یک واکنش بیوشیمیایی به l-pac تبدیل نماید. ابتدا توانایی سلول های آزاد مخمری رشد داده شده در شرایط هوازی و یا بی هوازی با استفاده از غلظت های متفاوت بنزآلدئید برای انجام این تبدیل زیستی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سلول های مخمری رشد داده شده در شرایط بی هوازی به علت فعالیت بیشتر آنزیم پیروات دکربوکسیلاز 2 برابر بیشتر l-pac تولید می کنند. همچنین غلظت های بیش از 2000 میلی گرم بر لیتر از بنزآلدئید اثر بازدارنده از خود نشان داد. در مرحله دوم، تولیدl-pac به وسیله سلول های آزاد و تثبیت شده برروی آلژینات کلسیم و نانوذرات آهن مقایسه شد. تثبیت سلول ها بر روی بستر، امکان استفاده چندین باره از سلول های مخمری و در نتیجه بالارفتن میزان تولید را برای انجام این واکنش زیستی فراهم نمود. در حالت کلی و مقایسه بین تمامی روش های آزمایش شده نشان داده شدکه میزان تولید فنیل استیل کاربینول در روش تثبیت شده تقریباً 5/2 برابر تولید به روش سلول آزاد است. در بین همه روش ها بهترین بازده پس از افزودن بنزآلدئید در شستشوی اول سلول ها، توسط نانوذرات آهن حاصل شد و این میزان بالاترین غلظت تولید فنیل استیل کاربینول در همه روش ها بود. با این حال در شستشوهای بعدی میزان تولید توسط سلول های پوشش داده شده با نانوذرات آهن کاهش یافت. دلیل این امر شسته شدن سلول های پوشش داده شده با نانوذرات آهن و عدم جداسازی کامل آنها و در نتیجه از دست رفتن سلول ها در مراحل بعد می باشد. در صورت جداسازی کامل سلول ها و استفاده ازآهن ربای قوی تر، میزان تولید فنیل استیل کاربینول توسط سلول های پوشش داده شده با نانوذرات آهن بیش از میزان تولید توسط سلول های تثبیت شده بر روی کلسیم آلژینات خواهد بود. کلمات کلیدی: افدرین، l-فنیل استیل کاربینول، پیروات دکربوکسیلاز، تبدیل زیستی, ساکارومایسس سرویزیه