کاربرد طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر به منظور بهینه سازی تولید آنزیم آلکالین پروتئاز خارج سلولی توسط سویه جداسازی شده جدید باسیلوس پسودوفیرموس MSB۴

مقدمه: پروتئازهای قلیایی خارج سلولی با منشا میکروبی، یکی از مهمترین آنزیمهای صنعتی بوده که کاربردهای فراوان در صنایع مختلف دارند. در این مطالعه، تولید پروتئاز قلیایی باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB۴ با استفاده از روششناسی سطح پاسخ افزایش یافت. مواد و روش‏‏ها: چهار متغیر مستقل موثر، بر اساس نتایج به دست آمده از روش تک عاملی (غلظت زایلوز، غلظت عصاره گوشت، pH و دمای انکوباسیون)، به منظور تجزیه و تحلیل الگوی پاسخ و ساخت مدل با استفاده از روش طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر انتخاب شدند. طراحی آزمایش، شامل ۳۰ آزمایش دارای ۴ تکرار در نقطه مرکزی می شد و هر متغیر در ۵ سطح مختلف بررسی شد. به علاوه حضور ژنهای پروتئازهای قلیایی خارج سلولی در سویه MSB۴ با استفاده از PCR ارزیابی شد. نتایج: حداکثر مقدار تولید آنزیم (U/ml ۳۹۷/۱۸۵) که حدود ۲/۲ برابر بیشتر از روش تک عاملی و ۷/۳ برابر بیشتر از شرایط غیر بهینه است، بر طبق نتایج طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر با استفاده از ۳ درصد عصاره گوشت، اسیدیته ۹ و دمای ۳۷ درجه سانتیگراد به دست آمد. همچنین ژن های sub I, II و apr با سایز مورد انتظار (به ترتیب با ۳۱۹، ۴۸۶ و ۱۹۴ زوج باز)  مسوول متالوپروتئاز و سرین پروتئاز قلیایی خارج سلولی در سویه MSB۴ با استفاده از PCR تشخیص داده شدند. بحث و نتیجه‏گیری: نتایج آزمایشگاهی به خوبی با مدل به دست آمده سازگاری دارند (۹۹۸۲/۰ Adj R۲:) و این مدل توانایی زیادی برای پیش بینی متغیر پاسخ برای مشاهدات جدید خواهد داشت (۹۹۶۷/۰Pred R۲: ). نتایج این مطالعه نشان داد که روش تک عاملی و سطح پاسخ به ترتیب روش مفیدی برای غربالگری و بهینهسازی تولید پروتئاز در سویه MSB۴ بودند

کلیدواژه ها:

باسیلوس پسودوفیرموس MSB۴ ، پروتئاز قلیایی ، روش تک عاملی ، روششناسی سطح پاسخ ، طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر