تخمیر استخراجی برای افزایش تولید آنزیم لیپاز با استفاده از سیستم دوفازی آبی

یکی از چالش های عمده در صنعت بیوتکنولوژی، تخلیص پروتئین های مطلوب از تنوع گسترده ای بیومولکول در سوسپانسیون تخمیری است. هدف از این تحقیق جداسازی لیپاز با استفاده از سیستم های دوفازی آبی می باشد. سیستم دوفازی آبی به عنوان تکنیک ارزشمندی برای جداسازی و تخلیص مخلوط هایی از بیومولکول ها به اثبات رسیده است. همچنین تخمیر استخراجی، در این تحقیق به منظور کشت همزمان سلولی و فرآوری پایین دستی لیپاز حاصل از کشت تخمیری rhodotorulaglutinis توسعه یافته است. برای این منظور ابتدا محیط کشت های متنوعی برای تولید لیپاز در کشت مایع بررسی شد. سپس سیستم های دوفازی آبی مختلف شامل پلی اتیلن گلایکول 4000 و 8000 و نمک های اگزالات پتاسیم وتارتارات سدیم- پتاسیم برای استخراج لیپاز از سوسپانسیون تخمیری مورد آزمایش قرار گرفتند. پس از در نظرگرفتن پارامترهای سیستم، بهترین سیستم عملیاتی برای استخراج لیپاز شامل 5/17 درصد وزنی پلی اتیلن گلایکول 4000 و 5/12 درصد وزنی اگزالات پتاسیم و 5/12 درصد سوسپانسیون تخمیری در 6/6=ph،با ضریب جداسازی 19/1، درصد بازیابی فعالیت آنزیمی 93/71، فاکتور خلوص 59/17، فعالیت ویژه آنزیمی 22/22 وگزینش پذیری 04/1 برای مطالعات بیشتر و طراحی آزمایش ها توسط روش سطح پاسخ انتخاب گردید. در روش سطح پاسخ ابتدا از طرح مرکب مرکزی برای طراحی آزمایش ها استفاده گردید و چهار متغیر مستقل (غلظت نمک، غلظتpeg ، ph ونسبت حجمی فاز پلیمری به حجم فاز آبی(vr ) ) در پنج سطح برای استخراج لیپاز نسبت به (پاسخ های pf,sa,yt,kl ) مورد ارزیابی قرار گرفتند. سپس شرایط عملیاتی بهینه برای استخراج لیپازتوسط سیستم دوفازی آبی به وسیله روش سطح پاسخ محاسبه گردید؛ غلظت:peg40درصد وزنی ، غلظت نمک: 16 درصد وزنی ، 5=ph و5/0 =vr. تحت این شرایط عملیاتی ضریب جداسازی لیپاز 20/1، درصد بازیابی فعالیت آنزیمی 117، فاکتور خلوص 01/37 و فعالیت ویژه آنزیمی 76/66 به دست آمد. در پایان این تحقیق تخمیر استخراجی لیپاز در سیستم دوفازی آبی شامل پلی اتیلن گلایکول 4000 و دکستران مورد ارزیابی قرار گرفت و فعالیت آنزیمی در فاز بالا با سیستم تخمیری متداول مقایسه گردید. نتایج نشان داد که فعالیت آنزیمی در سیستم تخمیری ساده (u/ml) 82/1 در مقایسه با تخمیر استخراجی(u/ml)054/12 بود. در نتیجه تخمیر استخراجی شرایط مناسبی برای تولید واستخراج لیپاز فراهم می نماید.