بهينه سازي شرايط محيطي توليد بيوپليمر كفيران توسط Lactobacillus kefiranofaciens با استفاده از روش سطح پاسخ

Optimization of environmental conditions for Kefiran production of Lactobacillus kefiranofaciens by Response Surface Methodology

توليد بيو­پليمر توسط انواع ميكروارگانيسم­ها بمنظور كاربردهاي مهم صنعتي در سال­هاي اخير مورد توجه بوده است. باكتري Lactobacillus kefiranofaciens توليد كننده­ ي اگزو پلي ساكاريد موجود در دانك­هاي كفير با نام كفيران مي‌باشد. هدف از اين مطالعه بهينه­ يابي شرايط محيطي توليد پلي ساكاريد كفيران در يك محيط سنتزي بر پايه ­ي آب پنير با استفاده از روش سطح پاسخ است. در اين راستا اعمال تركيبات مختلف pH (6/3-4/7) ، دما (37 -23 درجه­ي سلسيوس) و سرعت همزدن (170-70 دور در دقيقه) بر روي توليد كفيران مورد مطالعه قرار گرفت. طبق آزمون­ هاي صورت گرفته شرايط بهينه­ ي توليد كفيران pH برابر با 5/7، دماي 31 درجه­ ي سلسيوس و سرعت همزدن 127 دور در دقيقه تعيين گرديد كه منجر به توليد 1/14 گرم در ليتر كفيران پس از 5 روز گرمخانه گذاري شد. همچنين وزن مولكولي كفيران توليد شده در كشت خالص اين باكتري بوسيله كروماتوگرافي فيلتراسيوني ژلي ميزان 106× 1/1 دالتون اندازه­ گيري شد.

Production of Biopolymers by different microorganisms for industrial applications has been considered in recent years. Lactobacillus kefiranofaciens bacterium produces exopolysaccharid exists in kefir grains called kefiran. The objective of this study was optimization of environmental conditions to produce kefiran polysaccharide in a synthetic media based on whey substrate by using response surface methodology (RSM). Therefore, different combinations of factors including pH (4.7-6.3), temperature (23-37º C) and agitation rate (70-170 rpm) on production of kefiran (g/L) were studied. According to the results, the optimum condition for production of kefiran included pH equal to 5.7, 31º C and agitation rate of 127 rpm which led to producing 1.14 g/L kefiran after five days incubation period. Furthermore, the molecular weight of produced kefiran in pure culture of L.kefiranofaciens measured by gel filtration chromatography was 1.1× 106 Da.