2.3. Сравнителен анализ на процеса на биосинтез на галантамин и съпътстващи Amaryllidaceae алкалоиди от L. aestivum shoot линия G 80 в различни култивационни системи
На база на получените резултати колонният биореактор с вътрешни секции се определя като по-подходящ за биосинтез на галантамин от L. aestivum shoot линия G 80. В тази култивационна система при оптимални условия (температура 22°С и дебит на входящия въздух 18 L/(L.h)) се синтезира (1.7 mg/L) галантамин 1.3 пъти повече в сравнение с култивирането в култивационна система с временно разбъркване тип RITA – 1.3 mg/L галантамин (15 min период на разбъркване и 8 h период на покой и температура на култивиране 26°С). Максимално количество норгалантамин (1.9 mg/L) се биосинтезира в култивационна система тип RITA при оптимални условия за биосинтеза му (15 min период на разбъркване и 8 h период на покой и температура 22°С), като това количество е 1.3 пъти по-малко при оптималните условия (температура 22°С и дебит на входящия въздух 9 L/(L.h)) за биосинтеза му в колонен биореактор – 1.4 mg/L. Видът на култивационната система практически не оказва влияние върху биосинтеза на ликорин. В двете култивационни системи се натрупват приблизително еднакви количества – 8.5 mg/L за култивационната система с временно разбъркване (при режим с 15 min период на разбъркване и 10 h период на покой и температура 26°С) и 8.3 mg/L в колонен биореактор (температура 22°С и дебит на входящия въздух 18 L/(L.h)). При двете култивационни системи оптималните условия за натрупване на биомаса съвпадат с оптималните условия за биосинтез на галантамин, но при колонния биореактор L. aestivum G 80 натрупва 1.7 пъти повече биомаса в сравнение с култивирането в система с временно разбъркване (20.8 g/L при колонен биореактор и 12.0 g/L при системата с временно разбъркване). Растежните параметри и продуктивността на култивационните системи са представени на Табл. 16. Анализът на получените резултати показва, че L. aestivum shoot линия G 80, култивирана в колонен биореактор с вътрешни секции, показва по-добри растежни характеристики, като по-висок растежен индекс (4.8), по-кратък период за удвояване на биомасата (175 h) и 3.7 пъти по-висок добив на биомаса (1.035 g СБ/g захароза), в сравнение с култивационната система с временно разбъркване (0.2783 g СБ/g захароза). Продуктивността на галантамина е 1.27 пъти по-висока в колонния биореактор (0.048 mg/(L.day)) в сравнение с култивационната система с временно разбъркване (0.037 mg/(L.day)) (Табл. 16). По-добрите растежни и биосинтетични характеристики, постигнати в колонния биореактор, го правят по-подходящата култивационна система за биосинтез на галантамин от L. aestivum G 80.
Табл. 16. Растежни параметри и продуктивност на алкалоиди от L. aestivum shoot линия G 80, култивирана в система с временно разбъркване тип RITA и колонен биореактор с вътрешни секции.
Параметри
|
Култивационна система с временно разбъркване тип RITA
|
Колонен биореактор с вътрешни секции
|
Растежен индекс
|
2.98
|
4.80
|
Време за удвояване на биомасата, h
|
282
|
175
|
Добив на биомаса, g/g захароза
|
0.2783
|
1.0357
|
Добив на галантамин, mg/g захароза
|
0.0306
|
0.0836
|
Добив на норгаланантамин, mg/g захароза
|
0.0450
|
0.0882
|
Добив на ликорин, mg/g захароза
|
0.1969
|
0.4143
|
Продуктивност на галантамин, mg/(L.day)
|
0.0377
|
0.0480
|
Продуктивност на норгалантамин, mg/(L.day)
|
0.0554
|
0.0390
|
Продуктивност на ликорин, mg/(L.day)
|
0.2424
|
0.2377
|
Достарыңызбен бөлісу: |