مقایسه تولید زانتان در تخمیر حالت جامد و غوطه ور با زانتوموناس کمپستریس در مقیاس آزمایشگاهی

صمغ زانتان، بیوپلیمر بسیار مهمی است که در بسیاری از صنایع به ویژه صنعت غذا کاربردهای متنوعی دارد. در این تحقیق، تولید میکروبی آن از باکتری زانتوموناس کمپستریس PTCC1473 بر ملاس نیشکر و شیره خرما در تخمیر غوطه ور و ضایعات خشک خرما (پس از شیره گیری) در تخمیر حالت جامد مقایسه شد.
ترکیب شیمیایی سوبستراها از نظر درصد وزن خشک سلولی، نیتروژن، قند، رطوبت، خاکستر و pH اندازه گیری شد. از محیط های کشت YMB (Yeast malt broth) و YMA (Yeast malt agar) برای نگهداری و تلقیح استفاده شد. گرمخانه گذاری مایه تلقیح در شیکر انکوباتور (دما C ̊28 و دور rpm 200 به مدت72 ساعت) انجام گرفت. جهت تعیین وزن خشک سلولی، محیط تخمیر رقیق و سانتریفوژ شد (g× 21055، min 50 و دمای C ̊5). محلول رویی برای جداسازی زانتان از رسوب توده سلولی جدا شد. پس از رسوب زانتان با ایزوپروپانول، محلول سازی مجدد و جداسازی با سانتریفوژ (g× 2056)، وزن خشک زانتان معین شد. طراحی آزمایش به روش پلاکت برمن PBD (Plackett Burman design) انجام شد.
تاثیر نوع و غلظت منابع کربن (شیره خرما و ملاس نیشکر)، نیتروژن (نیترات آمونیوم و فسفات دی آمونیوم) و فسفر (K2HPO4 و KH2PO4)، دما، زمان، دور همزن، میزان و سن تلقیح بر راندمان تولید بررسی شد. بیشترین تاثیر معنی دار به نوع منابع کربن و نیتروژن محیط کشت مربوط بود.
مقایسه نتایج حاصل از دو روش تخمیر نشان داد که راندمان (درصد وزنی گزانتان به قند مصرفی) و بهره دهی (g/g.day نسبت زانتان تولید شده به قند مصرف شده در واحد زمان) تولید در تخمیر غوطه ور (4/22، 46/7) بیشتر از حالت جامد (9/17 و 88/9) است. همچنین، ضمن اثبات برتری شیره خرما به ملاس نیشکر و ضایعات خشک خرما، با تغییر ترکیب و شرایط فیزیکی شیمیایی محیط کشت، راندمان تولید زانتان افزایش یافت.