بهینه سازی تولید بیووانیلین از سلول های در حال استراحت سویه بومی Psychrobacter sp. CSW4 به روش آماری تاگوچی

در سال های اخیر استفاده از فرایندهای زیست تبدیلی میکروبی برای دستیابی به وانیلین با خواص ویژه و با منشا طبیعی مورد توجه قرار گرفته است. هدف از پژوهش اخیر، بهینه سازی فرآیند زیست تبدیلی ایزواوژنول به وانیلین تحت شرایط سلول های در حال استراحت سویه ی بومی Psychrobacter sp. CSW4 با استفاده از روش آماری تاگوچی بود. متغیرهایی که در فرایند زیست تبدیلی ایزواوژنول به وانیلین در نظر گرفته شده اند، عبارت اند از: غلظت اولیه ی ایزواوژنول، غلظت اولیه ی بیومس سلولی، سوبستراهای کمکی (گلیسرول، عصاره مخمر و تریپتون)، غلظت اولیه ی نمک سدیم کلراید و یون های فلزی (مس، روی و کبالت). برای موارد متغیر مذکور، آرایه ی متعامد مناسب L18 طراحی شد. وانیلین تهیه شده از ایزواوژنول در مخلوط واکنش زیست تبدیلی با استفاده از روش HPLC تخمین زده شد. بهینه سازی فرایند زیست تبدیلی به وسیله ی روش تاگوچی نشان داد که عوامل با تاثیر معناداری بر بیوترانسفورماسیون ایزواوژنول به وانیلین با میزان اهمیت (به ترتیب) غلظت اولیه ی نمک سدیم کلراید، غلظت اولیه ی ایزواوژنول، سوبسترای کمکی گلیسرول، یون فلزی کبالت و غلظت اولیه بیومس سلولی بودند. تحت شرایط بهینه در سطوح انتخاب شده ی این فاکتورها، ماکزیمم غلظت وانیلین 016/1 گرم در لیتر (با راندمان مولی 8/43 درصد) پس از 24 ساعت واکنش زیست تبدیلی تخمین زده شد. براساس یافته های حاصل از این پژوهش، چنانچه بهینه سازی ترکیبات محیط کشت برای بالانس نمودن رشد سلولی و میزان تولید وانیلین انجام گیرد، می توان به راندمان های پذیرفتنی بدون استفاده از مواد سمی غیرمجاز و یا اضافه نمودن موادی که مستلزم صرف هزینه های بالای اقتصادی هستند، دست یافت.