بهینه سازی محیط کشت برای تولید استوین در سویه Bacillus subtilis GB03 با استفاده از طراحی آماری آزمایش

تولید استوین توسط باکتری های فراریشه نقش مهمی در افزایش رشد و مقاومت گیاهان به بیمارگرهای گیاهی دارد. هدف این پژوهش، بهینه سازی تولید استوین در B. subtilis GB03 با استفاده از روش های طراحی آزمایش بود.

اهمیت هشت جزء مواد غذایی و شرایط کشت بر تولید استوین با استفاده از روش Plackett-Burman ارزیابی شد. از روش بالاترین درجه فراز و نشیب برای دستیابی به محدوده بهینه سه فاکتور منتخب استفاده شد و در نهایت سطح بهینه آنها توسط طرح مرکب مرکزی تعیین شد.

نتایج نشان داد که گلوکز، فسفات آمونیوم و سرعت هم زنی اثر قابل توجه ای در تولید استوین داشتند. سطح بهینه فاکتورها مقدار 91/75 گرم گلوکز، 79/5 گرم فسفات آمونیوم و سرعت هم زنی 213 دور در دقیقه بود. بیشینه تولید استوین به مقدار 1/26 گرم در لیتر و در زمان 40 ساعت حاصل شد که 43 درصد بیشتر از محیط پایه بود. البته ترکیبات فرار آزاد شده از باکتری در محیط بهینه شده دارای فعالیت گیاهسوزی روی گیاهچه های Arabidopsis thaliana بود. نتایج نشان داد که غلظت یک قسمت در میلیون بیشترین اثر را در افزایش رشد گیاه داشت.

روش های آماری طراحی آزمایش ابزاری ارزشمند در بهینه سازی شرایط فرمانتاسیون برای افزایش تولید استوین هستند. اما به هر حال ترکیبات فرار تولید شده توسط باکتری در محیط بهینه شده گیاهسوز هستند و نیاز است قبل از مصرف غلظت بهینه آنها تهیه شود.