الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 162 |  |  |
| | | from | 162 | | |
Abstract
الملخص العربي
تنتج أنواع مختلفة من بكتيريا الستريبتوميسيس والفطريات ذات الشعيرات مجموعة من مركبات السيفالوسبورين. ويعتبر فطر الأكريمونيم كريسوجينم واحدًا من الميكروبات التي تتميز بكثافة انتاجها لمجموعة السيفالوسبورين على المستوى الصناعي.
خلال هذه الدراسة تم استخدام سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I الاصلية لإنتاج السيفالوسبورين- س ذو المجال الواسع المضاد للبكتيريا. ولذلك فقد تم التركيز على تحسين الظروف البيئية لنمو الميكروب وانتاجه مركبات السيفالوسبورين خلال عملية التخمير للوصول لبيئة مثالية لتحقيق اعلى انتاجية للمنتج المطلوب.
ولذلك تهدف هذه الدراسة إلى الجمع بين التصميم العقلاني لتنظيم بيئة عملية التخمير ووسائط الاستزراع بالإضافة إلى تطوير طفرات ذات إنتاجية عالية، بالإضافة إلى تحديد الظروف المثلى لزيادة إنتاج السيفالوسبورين- س من سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I.
تم إختبار إنتاج السيفالوسبورين- س باستخدام سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I، حيث تم تقييم نشاط المستخلص ضد ميكروب مرجعي من سلالة المكورة العنقودية الذهبية (ATCC 25923). وقد أظهرت النتائج قدرة المستخلصات المختبرة على تثبيط نمو الميكروب المستخدم مما يشير إلى فاعلية هذا المركب كمضادات للبكتيريا.
وقد تم التركيز على تحسين إنتاج السيفالوسبورين - س باستخدام سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I من خلال تحسين الظروف الغذائية والبيئية لعملية التخمر في قوارير الاهتزاز. وقد اظهرت النتائج ان استخدام الوسط (CPC2) بعد تعديل تركيز L-مثيونين وزيت فول الصويا الى 3 جرام/لتر و4.7 % (v/v ) ، على التوالي يزيد من انتاج السيفالوسبورين – س من 103.3 الى215 و 209.2 ميكروجرام/ميلليليتر.
وباستخدام طريقة تصميم العوامل التجريبي وتحليل طريقة منهجية استجابة السطح ((RSM، تم تحسين العوامل البيئية بما في ذلك درجة الاس الهيدروجيني، وحجم اللقاح البكتيري وفترة الحضانة باستخدام حزمة البرامج الإحصائية Design Expert 7.0 . وفي نهاية كل دورة يتم تقييم نشاط المستخلص ضد الميكروب المرجعي من سلالة المكورة العنقودية الذهبية (ATCC 25923).
وقد أظهر النموذج التربيعي وطريقة استجابة السطح أن الظروف المثلى لتعزيز إنتاج السيفالوسبورين - س كانت درجة الاس الهيدروجيني 4 ، وفترة حضانة لمدة 4 أيام وحجم اللقاح بنسبة 1٪ باستخدام الوسط الأمثل. وقد أدى هذا إلى تحسين انتاجية السيفالوسبورين - س بمقدار 4.35 ضعفاً مقارنة بانتاجية سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I تحت الظروف الاولية، وتنبأ النموذج الناتج بنقاط بيانات متوافقة بشكل جيد مع القيم التجريبية المعملية.
ايضا تم إجراء التحسين الوراثي من خلال الإشعاع باستخدام أشعة جاما وتم جمع الطفرات وزراعتهم علي اطباق أجار الصويا واختبار هذه الطفرات لأنشطتها المضادة للبكتريا. وقد اظهرت النتائج ان تعريض سلالة الأكريمونيم كريسوجينم W42-I لأشعة جاما (2 KGy) نتج عنها طفره رقم (AC8) والتي تميزت بزيادة في النشاط المضاد للبكتريا حوالي 3.43 أضعاف مقارنة بنشاط السلالة الأصلية وذلك نتيجة لزيادة انتاج السيفالوسبورين – س في المستخلص. علاوة على ذلك، أظهر الاستزراع اللاحق لهذه الطفرة المستحثة بأشعة جاما ثباتًا في نشاطها المضاد للبكتريا. وبناءا على تلك النتائج فان إشعاع جاما تعتبر طريقة فعالة للتحور مقارنة بالطرق الأخرى.
وقد تم استكمال الدراسة بإجراء العديد من التجارب بإستخدام جهاز المخمر المعملي ( سعة 14 لتر) لدراسة العوامل المختلفة التي تؤثر على إنتاج السيفالوسبورين – س . وتشمل هذه العوامل المسارالزمني لإنتاج السيفالوسبورين - س، وحجم اللقاح، ومعدل التهوية، ودرجة الاس الهيدروجيني ، ومعدل التقليب.
وبناءا على النتائج التي ظهرت خلال الدراسة فإن حجم اللقاح الذي يعادل 1% حجم/حجم، والتهوية عند 1vvm، ومعدل التقليب 400 دورة في الدقيقة، مع درجة الاس الهيدروجيني متحكم فيها عند 4، كانت الظروف الأكثر ملاءمة لإنتاج السيفالوسبورين - س. وقد أدت هذه الظروف إلى إنتاج 399.52 ميكروغرام/مل من السيفالوسبورين - س ، مما أظهر زيادة كبيرة تبلغ حوالي 3.44 ضعفًا مقارنةً بعملية التخمير بالظروف البيئية الأصلية (الغير المُحسّنة).
بالإضافة إلى ذلك، أظهرت النتائج التي توصلنا إليها ان الدورة الزمنية لإنتاج السيفالوسبورين - س أكثر ملاءمة في جهاز المخمر المعملي مقارنة بتلك الموجودة على مستوى قارورة الاهتزاز. والجدير بالذكر أن هناك زيادة بمقدار الضعف في الإنتاج خلال الأيام الثلاثة الأولى. خلاصة القول، حقق جهاز المخمر المعملي زيادة ملحوظة في الإنتاج، حيث أنتج 1.598 جم من السيفالوسبورين - س في 4 لتر من الوسط المُحسن.
المستخلص العربى
سلالة الاكريمونيم كريسوجينم W42-Iهي سلالة وسيطة ضمن برنامج تحسين سلالة W42 التي تتفوق من حيث الإنتاجية على سلالة النمط البري لإنتاج السيفالوسبورين – س ذو المجال الواسع المضاد للبكتيريا. لقد دفع تصنيع السيفالوسبورين – س الجهود نحو تحسين عملية التخمير، بهدف خلق بيئة مثالية تفتح الإمكانات الكاملة للسلالات. كان هدف بحثنا هو جمع التصميم العقلاني لتنظيم بيئة عملية التخمير ووسائط الاستزراع بالإضافة إلى تطوير طفرات ذات إنتاجية عالية. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد الظروف البيئية الأمثل لتوسيع إنتاج السيفالوسبورين – س ، مثل حجم اللقاح، وتهوية الهواء، ومعدل الحركة، ودرجة الاس الهيدروجيني في مستوى قارورة الاهتزاز، تم اختبار وسائط مختلفة للحصول على أقصى إنتاج لـ السيفالوسبورين – س. لتعظيم إنتاج السيفالوسبورين – س.
كما تم تحسين بعض العوامل البيئية تجريبيًا عن طريق التصميم بوكس-بينكن باستخدام منهجية الاستجابة السطحية (RSM). تم إجراء 17 تجربة، وتم تسجيل نتيجة كل منها. لتحقيق تحسين إنتاج السيفالوسبورين – س بشكل إضافي من خلال التحول الوراثي باستخدام الإشعاعات جاما. بعد ذلك، تم استخدام مخمر معملي لتكبير الحجم، وتم إجراء تجارب مختلفة لاستكشاف العوامل التي تشكل تحديًا في قارورة الاهتزاز.
. كشفت النتائج من تجارب قارورة الاهتزاز عن وسط مثالي، يسمى CPC2، يتكون من L-ميثيونين بتركيز 3 جم/لتر وزيت فول الصويا بنسبة 4.7٪ حجم/حجم.
باستخدام منهجية الاستجابة السطحية ، كشفت الظروف البيئية المثلي لتعزيز إنتاج السيفالوسبورين – س بمعدل 4.35 مرات من نتائج قارورة الاهتزاز أن تكون درجة الاس الهيدروجيني 4، وفترة الحضانة 4 أيام، وحجم اللقاح 1٪ حجم/حجم عند استخدام الوسط المحسن .
بالإضافة إلى ذلك ازداد انتاج السيفالوسبورين – س بنسبة 3.43 مرات باستخدام جرعة مثالية قدرها 2 كيلوجراي من إشعاعات. علاوة على ذلك، أظهر الاستزراع اللاحق لهذه الطفرةAC8 استقرارًا جينيًا ممتازًا إلى جانب إنتاجيتها العالية
اما على مستوى المخمرالمعملي، أشارت النتائج إلى أن حجم اللقاح 1٪ حجم/حجم، وتهوية الهواء بنسبة vvm1، ومعدل الحركة 400 دورة في الدقيقة، مع الحفاظ على درجة الاس الهيدوجيني عند 4، وقد كانت الشروط الأكثر ملائمة لإنتاج السيفالوسبورين – س . أدت هذه الظروف إلى زيادة كبيرة في الإنتاج بمعدل حوالي 3.44 مرة مقارنة بما تم إنتاجه تحت الظروف الأولية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت النتائج أن هناك مسارًا زمنيًا أكثر ملائمة لإنتاج السيفالوسبورين – س في المخمر المعملي بالمقارنة مع طريقة قارورة الاهتزاز. لوحظ أن هناك زيادة في الإنتاج خلال الثلاثة أيام الأولى. لحسن الحظ، نجحنا في توسيع إنتاج السيفالوسبورين – س ، حيث تم إنتاج 1.598 جم من المضاد الحيوي داخل 4 لتر