بهينه ‏سازی فرآيند حذف زيستی کافئين توسط سلول‏های رويشی سويه بومی مخمری ساکارومايسس سرويزيه با استفاده از روش تحليلی تاگوچی

مقدمه: در سال‏های اخير استفاده از ريزسازواره‏ها به عنوان زيست واکنشگرهای مبتني بر شيمی سبز برای حذف کافئين سمی از پساب‏های صنعتی و محصولات غذايی بسيار مورد توجه قرار گرفته‏ است. در اين پژوهش بهينه‏سازی فرآيند حذف زيستی کافئين توسط سلول‏هاي رويشی سويه بومی مخمری ساکارومايسس سرويزيه با استفاده از رويکرد تحليلی تاگوچي بررسی شده است‏‏. مواد و روش‏‏ها: متغيرهايی که در فرآيند تجزيه کافئين به عنوان تأثيرگذار در نظر گرفته شده‏اند عبارتند از: غلظت کافئين، زمان واکنش، غلظت يون روی، غلظت گلوکز به عنوان منبع کربن کمکی و غلظت پپتون به عنوان منبع ازت کمکی. برای موارد متغير ياد شده آرايه متعامد L16 (13×44) طراحی شد. درصد حذف کافئين با استفاده از روش کروماتوگرافی مايع با عملکرد بالا (HPLC) تخمين زده شد. نتايج: دستيابی به ترکيب بهينه عوامل ياد شده با استفاده از عملکرد تاگوچی نشان داد که در شرايط بهينه (ميزان کافئين در غلظت 5 گرم در ليتر، پپتون در غلظت 3 گرم در ليتر، يون روی در غلظت 5 ميلي‏مولار و زمان گرماگذاری برای مدت 48 ساعت)، ميزان حذف زيستی کافئين توسط سويه بومی ياد شده، با درجه اطمينان 95 درصد، 8/82 درصد بوده است. در حالی که قبل از آزمايش‏های بهينه‏سازی، سويه مخمری TFS9 تنها قادر به حذف 5/25 درصد از کافئين با غلظت اوليه 5 گرم در ليتر بعد از 48 ساعت گرماگذاری بوده است که با توجه به افزايش 2/3 برابری کارآيی بالای روش طراحی تاگوچی را به خوبی اثبات مي‏‏کند. بحث و نتيجه‏گيری: مطالعه پيش‏رو نخستين‏ گزارش از کاربرد موفقيت آميز روش بهينه‏سازی تاگوچی برای حذف زيستي کافئين است‏. براساس تحليل آماری نتايج، اين پژوهش پيشنهاد رويکرد تاگوچی در بهبود تجزيه زيستی کافئين توسط سويه بومی ساکارومايسس سرويزيه را پيشنهاد مي‏‏کند.

بهينه‎سازی، حذف زيستی، کافئين، رويکرد تاگوچی، ساکارومايسس سرويزيه،