تصميم أنظمة التخمير في الحالة الصلبة لإنتاج إنزيم البوليمر المائي خارج الخلية بواسطة الفطريات الخيطية

نقوم بتصميم أنظمة تخمير متعددة الاستخدامات والحالة الصلبة ، والموز ، وإنتاج الإنزيم بواسطة الفطريات. استكشاف كيفية تحسين المحرضات المختلفة وأنواع العين والأنظمة الدوارة من قابلية التوسع والهلام.

لا يزال توسيع نطاق أنظمة التخمير الدوارة ذات الحالة الصلبة مع الحفاظ على الظروف المتجانسة ونقل الأكسجين وإنتاجية الإنزيم المتسقة تحديا تجريبيا رئيسيا.

لقد أظهرنا أن أنظمة التخمير الدوارة ذات الحالة الصلبة تنتج أربع إلى ست مرات في نفس الغلة أعلى من التخمير المغمور ، مما يدل على تعدد استخداماتها وقابليتها للتوسع لإنزيمات متعددة.

يدمج بروتوكولنا الخلط الدوار وأنواع البروتوكولات المتنوعة ومجموعة متنوعة من المحرضات المحددة ، مما يضمن المواد الهلامية الإنزيمية المتطورة ، والنمو المتجانس ، وقابلية التطبيق عبر أنظمة إنزيم متعددة.

سنركز على توسيع نطاق الحالة الصلبة الدوارة ، نظام التخمير لاستكشاف تطبيقاتها لإنتاج إنزيمات جديدة في قطاعات الغذاء والطاقة الحيوية والبيئة.

[راوي] للبدء ، اغسل نخالة القمح ثلاث مرات بالماء المقطر المعقم لإزالة بقايا المواد العضوية والحطام والغبار. وزعي نخالة القمح المغسولة على صينية من الألومنيوم وجففيها في فرن على حرارة 60 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. لتحضير معلق البوغ ، انقل قرص مثقاب بقطر خمسة ملليمترات مشبع بالفطريات إلى صفيحة مثقاب سكر العنب الطازجة. احتضن الطبق على حرارة 28 درجة مئوية لمدة خمسة إلى سبعة أيام ، أو حتى تشبع الفطريات الوسط. ثم أضف خمسة ملليلتر من الماء المقطر المعقم إلى الطبق ، وباستخدام حلقة معقمة ، افصل الجراثيم عن السطح. الآن ، قم بإعداد تخفيف من واحد إلى 100 من معلق البوغ ، باستخدام الماء المقطر المعقم. أضف 10 ميكرولتر من المعلق إلى غرفة Neubauer ، وعد الجراثيم باستخدام المجهر. بالنسبة للثقافة السائلة ، استخدم ملقطا معقما لنقل قرص مثقاب مشبع بالفطريات إلى طبق مثقاب سكر العنب الطازج. احتضن الطبق على حرارة 28 درجة مئوية حتى يتشبع الوسط بالكامل. قم بإعداد 25 مل من مرق سكر العنب البطاطس في قارورة Erlenmeyer معقمة سعة 125 مل ، وقم بتعقيم القارورة لتعقيم الوسط. بعد ذلك ، انقل قرصا بحجم خمسة ملليمترات من الفطريات من لوحة المساعد الرقمي الشخصي المشبع إلى المرق المعقم. احتضان القارورة على شاكر عند 125 دورة في الدقيقة لمدة 24 إلى 48 ساعة ، مع ضبط الوقت بناء على السلالة الفطرية. اجمع ملليلترين من المرق المستزرع لتحضير اللقاح ، ومليلترين آخرين لتحديد الوزن الجاف. للتلقيح المباشر لأقراص الفطريات ، ضع قرص المثقاب المشبع بالفطريات على طبق مثقاب سكر العنب الطازج بالبطاطس ، واحتضنه على حرارة 28 درجة مئوية حتى يتشبع الوسط تماما. قم بإعداد أنبوب الركيزة بخمسة جرامات من نخالة القمح ، و 0.5 جرام من المحفز ، و 5.5 مل من الماء ، وقم بتعقيم الأنبوب بمعدل 15 رطلا لكل بوصة مربعة لمدة 15 دقيقة. بعد التبريد ، أدخل مسبار القطب مباشرة في المفاعل على أعماق متفاوتة لقياس الرطوبة النسبية ، باستخدام مقياس رطوبة قائم على القطب. تلقيح الركيزة بملليلتر واحد من تعليق الأبواغ ، يحتوي على 10 بقوة ستة إلى 10 بقوة سبعة جراثيم لكل مليلتر. قم بتدوير الأنابيب بأقصى سرعة لمدة خمس دقائق في دورات دقيقة واحدة لتجنب تكتل الركيزة. ثم ضع الأنابيب في خلاط دوار بمحور أفقي. احتضان الخلاط الدوار في حاضنة مضبوطة على درجة حرارة النمو المثلى للكائنات الحية الدقيقة. لاستخراج الإنزيم ، أعد تعليق الركيزة في 20 مل من المخزن المؤقت المبرد مسبقا بعد فترة التخمير المطلوبة. دوامة الأنابيب في دورات مدتها دقيقة واحدة بأقصى سرعة ، تليها دقيقة واحدة على الجليد. قم بتصفية التعليق باستخدام المرشحات الورقية واضغط لاستخراج المادة الطافية ميكانيكيا. أخيرا ، قم بالطرد المركزي للمادة الطافية عند 3,000 جرام لمدة 15 دقيقة عند أربع درجات مئوية لتوضيح السائل. بعد ستة أيام من تخمير الحالة الصلبة ، أظهرت الركيزة استعمارا فطريا مرئيا مع شبكة فطرية ليفية تغطي السطح. كان تكوين الجلوكوزامين من خلال التحلل المائي للشيتوزان أعلى بشكل ملحوظ في Trichoderma harzianum تحت تخمير الحالة الصلبة ، مما يشير إلى أن نشاط الكيتيناز في هذه الحالة كان أعلى بكثير من نشاط التخمير المغمور. وبالمثل ، ارتفع نشاط الأميليز بواسطة الرشاشيات العدسية بشكل ملحوظ في تخمير الحالة الصلبة مقارنة بنشاط التخمير المغمور.