کاربرد طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر به منظور بهینه سازی تولید آنزیم آلکالین پروتئاز خارج سلولی توسط سویه جداسازی شده جدید باسیلوس پسودوفیرموس MSB4

پروتئازهای قلیایی خارج سلولی با منشا میکروبی، یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی بوده که کاربردهای فراوان در صنایع مختلف دارند. در این مطالعه، تولید پروتئاز قلیایی باکتری باسیلوس پسودوفیرموس MSB4 با استفاده از روش شناسی 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 30 آزمایش دارای 4 تکرار در نقطه مرکزی می شد و هر متغیر در 5 سطح مختلف بررسی شد. به علاوه حضور ژن های پروتئازهای قلیایی خارج سلولی در سویه MSB4 با استفاده از PCR ارزیابی شد.
حداکثر مقدار تولید آنزیم (U/ml 397/185) که حدود 2/2 برابر بیشتر از روش تک عاملی و 7/3 برابر بیشتر از شرایط غیر بهینه است، بر طبق نتایج طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر با استفاده از 3 درصد عصاره گوشت، اسیدیته 9 و دمای 37 درجه سانتی گراد به دست آمد. همچنین ژن های sub I، II و apr با سایز مورد انتظار (به ترتیب با 319، 486 و 194 زوج باز) مسوول متالوپروتئاز و سرین پروتئاز قلیایی خارج سلولی در سویه MSB4 با استفاده از PCR تشخیص داده شدند.
بحث و نتیجه گیری: نتایج آزمایشگاهی به خوبی با مدل به دست آمده سازگاری دارند (9982/0 Adj R2:) و این مدل توانایی زیادی برای پیش بینی متغیر پاسخ برای مشاهدات جدید خواهد داشت (9967/0Pred R2: ). نتایج این مطالعه نشان داد که روش تک عاملی و سطح پاسخ به ترتیب روش مفیدی برای غربال گری و بهینه سازی تولید پروتئاز در سویه MSB4 بودند