Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa thống kê các điều kiện sản xuất protease từ Bacillus sp. và quy mô hóa trong bioreactor
Tóm tắt
Một phương pháp thống kê, phương pháp bề mặt phản hồi (RSM), đã được sử dụng để nghiên cứu sản xuất protease ngoại bào từ Bacillus sp., loại vi khuẩn có tính chất quan trọng trong công nghiệp. Các tham số ảnh hưởng lớn nhất đến sản xuất protease được xác định thông qua phương pháp thử nghiệm từng tham số một gồm có tinh bột, bột đậu nành, CaCl2, tốc độ khuấy trộn và mật độ giống. Phương pháp này đã dẫn đến sản xuất 2543 U/mL protease trong 48 giờ từ Bacillus sp. Dựa trên các kết quả này, thiết kế phối hợp trung tâm với bề mặt trung tâm, thuộc RSM, đã được áp dụng để nâng cao thêm hoạt động của protease. Hiệu ứng tương tác của các tham số ảnh hưởng lớn nhất đã dẫn đến tăng sản xuất protease gấp 1.50 lần, đạt được 3746 U/mL trong 48 giờ. Phân tích phương sai cho thấy khả năng phù hợp của mô hình và các thí nghiệm xác minh đã xác nhận tính hợp lệ của nó. Trong quá trình quy mô hóa tiếp theo trong bioreactor 30-L sử dụng các điều kiện đã được tối ưu hóa qua RSM, đã sản xuất được 3978 U/mL protease trong 18 giờ. Điều này rõ ràng cho thấy mô hình vẫn giữ được tính hợp lệ ngay cả ở quy mô lớn. RSM là một quá trình nhanh chóng để tối ưu hóa một lượng lớn các biến số và cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu ứng tương tác của các tham số khác nhau liên quan đến sản xuất protease.
Từ khóa
#Bacillus sp. #protease #phương pháp bề mặt phản hồi #tối ưu hóa #quy mô hóaTài liệu tham khảo
Godfrey, T. and West, S. (1996), inIndustrial Enzymology, 2nd Edition (Godfrey, T. and West, S., eds.) Macmillan, UK: pp. 1–8.
Rao, M. B., Tanksale, A. M., Ghatke, M. S., and Deshpande, V. V. (1998), inMicrobiology Molecular Biology Reviews,62, 597–635.
Takac, S., Elmas, S., Çalik, P., and Özdamar, T. H. (2000),J. Chem. Technol. Biotechnol. 75, 491–499.
Kumar, C. G. and Takagi, H. (1998),Biotechnol. Adv. 17, 561–594.
Adinarayana, K. and Ellaiah, P. (2002),J. Pharm. Sci. 5, 272–278.
Masse, F. W. J. L. and Tilburg, R. V. (1983),J. Am. Oil Chem. Soc. 60, 1672–1675.
Prakasham, R. S., Rao, C. S., Rao, R. S., and Sharma, P. N. (2005),Biotechnol. Prog. 21(5), 1380–1388.
Joo, H. S., Kumar, C. G., Park, G. C., Kim, K. M., Paik, S. R., and Chang, C. S. (2002),Process Biochem. 38, 155–159.
Manachini, P. L. and Fortina, M. G. (1998),Biotechnol. Lett. 20, 565–568.
Jacobs, M. F. (1995),Gene 152, 67–74.
Yang, J. K., Shih, I. L., Tzeng, Y. M., and Wang, S. L. (2000),Enzyme Microb. Technol. 26, 406–413.
Ito, S., Kobayashi, T., Ara, K., Ozaki, K., Kawai, S., and Hatada, Y. (1998),Extremophile 2, 185–190.
Beg, Q. K., Sahai, V., and Gupta, R. (2003),Process Biochem. 38, 1–7.
Kaur, S., Vohra, R. M., Kapoor, M., Beg, Q. K., and Hoondal, G. S. (2001),J. Gen. Microbiol. 128, 845–851.
McKeller, R. C. and Cholete, H. (1984),Appl. Microbiol. Biotechnol. 47, 1224–1227.
Puri, S., Beg, Q. K., and Gupta, R. (2002),Curr. Microbiol. 44, 286–290.
Nehete, P. N., Shah, V. D., and Kothari, R. M. (1985),Biotechnol. Lett. 7, 413–418.
Oberoi, R., Beg, Q. K., Puri, S., Saxena, R. K., and Gupta, R. (2001),World J. Microbiol. Biotechnol. 60, 381–395.
Razak, N. A., Samad, M. Y. A., Basri, M., Yunus, W. M. Z. W., Ampon, K., and Salleh, A. B. (1994),World J. Microbiol. Biotechnol. 10, 260–263.
Saxena, S. and Saxena, R. K. (2004),Biotechnol. Appl. Biochem. 39, 99–106.
Vohra, A. and Satanarayana, T. (2002),Process Biochem. 37, 999–1004.
Kalil, S. J., Maugeri, F., and Rodrigues, M. I. (2000),Process Biochem. 35, 539–550.
Haaland, P. D. (1989), inExperimental Design in Biotechnology, (Halland P.D., ed) Marcel Dekker, New York, pp. 1–18.
Krishna, S. H., Manohar, B., Divakar, S., Prapulla, S. G., and Karanth, N. G. (2000),Enzyme Microb. Technol. 26, 131–136.
Isar, J., Agarwal, L., Saran, S., and Saxena, R. K. (2006),Bioresour. Technol., 97, 1443–1448.
Meyers, S. P. and Ahearn, D. G. (1977),Mycologia 69, 646–651.
Chauhan, B. and Gupta, R. (2004),Process Biochem. 39, 2115–2122.
Burkert, J. F., Maureri, M. F., and Rodrigues, M. I. (2004),Bioresour. Technol. 91, 77–84.
Moon, S. H. and Parulekar, S. J. (1991),Biotechnol. Bioeng. 37, 467–483.
Chu, I. M., Lee, C., and Li, T. S. (1992),Enzyme Microb. Technol. 14, 755–761.
Gupta, R., Beg, Q. K., Khan, S., and Chauhan, B. (2002),Appl. Microbiol. Biotechnol. 60, 381–395.
Jang, J. W., Jun, H. K., Kim, E. K., Jang, W. H., Kang, J. H., and Yoo, O. J. (2001),Biotechnol. Appl. Biochem. 34, 81–84.
Hameed, A., Keshavarz, T., and Evabs, C. S. (1999),J. Chem. Technol. Biotechnol. 74, 5–8.