بهینه سازی فرآیند کشت و تخلیص توکسوئید دیفتری با تقلیل مرحله ای

دیفتری یک بیماری حاد دستگاه تنفسی قابل کنترل با واکسن است که عامل آن باکتری گرم مثبت کورینه باکتریوم دیفتریه است. ازآنجایی که تهیه، تخلیص و سمیت زدایی واکسن این بیماری شامل مراحل متعدد و پیچیده ای است، بنابراین، تحقیق حاضر باهدف کوتاه کردن مراحل مختلف تخلیص توکسویید، انجام گرفت.

برای این منظور و با روش مقایسه ای و مداخله ای، ابتدا بهینه سازی سه فاکتور مقدار آهن محیط کشت، دمای کشت و میزان دور شیکر برای تولید هر چه بیشتر توکسین انجام شد. در هر مورد آزمایش سه بار تکرار شد و مقادیر Lf و Kf جهت ارزیابی تولید توکسین تست شدند. پس از غیر فعال سازی توکسین و تولید توکسویید، جهت تصفیه و تخلیص توکسویید از تقلیل مرحله ای با کنترل فاکتورهای کیفی استفاده گردید. در این روش از مراحل اولترافیلتراسیون، ترسیب، دیالیز و کروماتوگرافی با ستون سفادکس G-25 استفاده شد. در شرایط تقلیل مرحله ای نیز در حالت اول مرحله دیالیز، در حالت دوم مرحله کروماتوگرافی و در حالت سوم هر دو مرحله دیالیز و کروماتوگرافی حذف شدند. نتایج هر روش با انجام SDS-PAGE و بررسی خلوص با نرم افزار Minitab 18 ارزیابی گردید ((p‹0.05.

نتایج حاصل برای بهینه سازی محیط کشت نشان داد که مقدار آهن با غلظت 1 میلی گرم در لیتر، دمای 35 درجه سانتی گراد و دور شیکر rpm 200 منجر به تولید بیشترین مقدار توکسین می شوند (p‹0.05). در آزمایش های مربوط به تقلیل مراحل تصفیه و تخلیص توکسویید، بهترین نتایج در سری نمونه های تخلیص شده با مراحل اولترافیلتراسیون، ترسیب و کروماتوگرافی ستونی به دست آمد.

ازآنجاکه در تولید صنعتی، زمان و هزینه دو فاکتور کلیدی هستند، لذا با حذف مرحله دیالیز که به طور تقریبی دو هفته به طول می انجامد، می توان تولید توکسویید برای واکسن دیفتری را با هزینه کمتر و در زمان کوتاه تر انجام داد.