بیوتکنولوژی صنعتیمصاحبه

بهینه‌سازی محیط‌کشت تولید پلی‌ساکارید خارج‌ سلولی از قارچ فومس‌فومنتاریوس

قارچ فومس فومنتاریوس از جمله قارچ‌های بومی ایران است که خواص زیستی فراوانی داشته و می‌تواند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. مصاحبه‌ای در خصوص بهینه‌سازی محیط کشت این قارچ با سرکار خانم هاله الوندی ترتیب دادیم که در ادامه به آن می‌پردازیم.


1 . با عرض سلام و خسته نباشید خدمت شما پژوهشگر گرامی، لطفاً خودتان را معرفی کنید و شرح مختصری از زمینه کاری، مرتبه علمی و سایر مسئولیت‌های خود بفرمایید.

با عرض سلام خدمت شما و خوانندگان محترم، هاله الوندی هستم، دانشجوی سال دوم کارشناسی‌ارشد دانشگاه تهران. مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه تهران در رشته علوم سلولی مولکولی گرایش میکروبیولوژی دریافت کردم و به‌عنوان استعداد درخشان در مقطع کارشناسی‌ارشد دانشگاه تهران رشته بیوتکنولوژی گرایش صنعت و محیط‌زیست پذیرفته شدم.

2 . اخیراً مقاله علمی در خصوص بهینه‌سازی محیط‌کشت تولید پلی‌ساکارید خارج سلولی از قارچ دارویی فومس‌ فومنتاریوس بومی ایران با روش تاگوچی، توسط شما و همکارانتان در شانزدهمین کنگره ملی مهندسی شیمی ایران ارائه شده است، ضمن معرفی سایر همکارانتان، لطفاٌ توضیحاتی در خصوص ضرورت و اهداف این کار بیان کنید.

اساتید راهنمای بنده سرکار خانم دکتر اشرف‌السادات حاتمیان‌زارمی، جناب آقای دکتر بهمن ابراهیمی‌حسین‌زاده، استادیاران دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران و استاد مشاور بنده سرکار خانم دکتر زهرابیگم مختاری‌حسینی، استادیار دانشکده مهندسی نفت و پتروشیمی دانشگاه حکیم سبزواری هستند.

قارچ فومس فومنتاریوس از جمله قارچ‌های بومی ایران است که خواص زیستی فراوانی داشته و می‌تواند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این پژوهش بهینه‌سازی محیط کشت این قارچ به‌منظور افزایش رشد و تولید پلی‌ساکارید آن بود.

مهندس هاله الوندی

 

3 . لطفاٌ در خصوص پیشینه فعالیت صورت گرفته در داخل و خارج از کشور توضیحاتی بفرمایید.

این قارچ دارای خاصیت آتش‌زنه است و هزاران سال قبل، انسان‌ها از آن به‌عنوان ابزاری برای تولید آتش استفاده می‌کردند. همچنین بقراط برای نخستین بار 500 سال پیش از میلاد مسیح، به خواص دارویی قارچ فومس فومنتاریوس اشاره کرده است. جراحان، دندان‌پزشکان و آرایشگران از این قارچ برای قطع خون‌ریزی استفاده می‌کردند. در طب سنتی چین نیز به‌عنوان یک دارو در درمان اختلالات گوارشی، از بین بردن درد و درمان سرطان‌های مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین در کشور ژاپن با استفاده از این قارچ نوشیدنی تهیه می‌کنند. آنزیم‌های این قارچ می‌توانند هضم مواد غذایی در گوسفند و ماکیان را افزایش داده و سبب افزایش وزن آن‌ها شود. از دیگر خواص این قارچ توانایی جذب عناصر سنگین در محیط و استفاده در فرآیند کمپوست و رنگ‌بری رنگ‌های نساجی است.

4 . با توجه به این‌که قارچ فومس‌فومنتاریوس، خواص دارویی دارد، لطفاً کاربردهای دارویی آن‌ را به‌صورت مختصر بیان کنید.

مطالعات نشان می‌دهد این قارچ به‌دلیل خواص آنتی‌اکسیدانی، ضد توموری، ضد التهابی و تب‌بری می‌تواند کاربردهای دارویی داشته باشد، همچنین با افزایش عملکرد ماکروفاژها، سبب تقویت سیستم ایمنی می‌شود. عصاره این قارچ توانایی کاهش گلوکز و چربی خون را دارد. قارچ فومس فومنتاریوس سبب مهار رشد سلول‌های سرطانی شده و از متاستاز جلوگیری می‌کند. همچنین این قارچ اثر ضدباکتریایی دارد که تأثیر آن در مقایسه با آنتی‌بیوتیک‌های نیمه‌سنتتیک، قابل ملاحظه است. عصاره قارچ فومس فومنتاریوس می‌تواند تکثیر ویروس‌هایی مانند هرپس و آنفولانزا را مهار کند.

5. نقش پلی‌ساکاریدهای خارج‌سلولی در کاربرد دارویی این قارچ چیست؟

پلی‌ساکاریدها شناخته‌شده‌ترین و قوی‌ترین ترکیبات قارچی هستند که خاصیت ضدتوموری و تقویت سیستم ایمنی را دارند. بتاگلوکان یکی از پلی‌ساکاریدهای این قارچ است که در بدن به عنوان مولکولی غیرخودی شناسایی شده و سیستم ایمنی میزبان را فعال می‌کند. پلی‌ساکارید خارج سلولی این قارچ از تکثیر سلول‌های سرطانی ریه، سینه، دهان و به خصوص معده در انسان جلوگیری می‌کند و به سلول‌های سالم آسیبی نمی‌رساند.

6 . محیط‌کشت مرسوم این قارچ از چه ترکیباتی تشکیل شده است؟

محیط کشت مایع مرسوم برای قارچ‌ها محیط PDB است. در برخی مطالعات از محیط‌های سنتزی برای کشت قارچ‌ها استفاده می‌شود که شامل منبع کربن، نیتروژن و سایر عناصر مورد نیاز برای رشد قارچ مانند فسفر، منیزیم، پتاسیم و … است. همچنین از محیط‌های دارای سیب‌زمینی و پسماندهای صنایع غذایی نیز می‌توان استفاده کرد.

7 . بهینه‌سازی محیط‌کشت این قارچ چه تغییراتی در ترکیب آن ایجاد کرده است؟

با بهینه‌سازی محیط کشت تولید بیومس و پلی‌ساکارید قارچ افزایش یافت. علاوه بر این برخی شرایط کشت، خواص آنتی‌اکسیدانی و ضد باکتریایی پلی‌ساکارید قارچ را تحت تأثیر قرار داد.

8. چه روشی برای بهینه‌سازی این محیط‌کشت به‌کار گرفته شد؟ لطفاً در خصوص تئوری این روش به صورت مختصر توضیح دهید.

در مرحله اول این پژوهش از محیط PDB و دو محیط سنتزی برای رشد قارچ استفاده شد و سپس محیطی که بیشترین تولید زیست‎‌توده و پلی‌ساکارید را داشت انتخاب شد. در مرحله دوم از بین روش‌های بهینه‌سازی مانند روش پاسخ سطح، تاگوچی و …، روش تاگوچی به‌منظور بهینه‌سازی محیط کشت انتخاب شد و اثر فاکتورهای مختلف بر رشد، تولید پلی‌ساکارید و خواص آن مورد مطالعه قرار گرفت.

9. دلیل انتخاب روش تاگوچی چه بوده است؟

در صنعت به‌منظور بررسی اثر پارامترهای مختلف از این روش استفاده می‌شود. روش تاگوچی امکان بررسی هم‌زمان چندین پارامتر در سطوح مختلف را با تعداد آزمایش کمتر برای ما فراهم می‌کند.

10. لطفاً نتایج به‌دست آمده را به‌صورت مختصر بیان نمائید.

نتایج به‌دست‌ آمده از این پژوهش نشان داد که بهینه‌سازی محیط‌کشت این قارچ سبب افزایش تولید زیست‌توده و پلی‌ساکارید قارچ می‌شود. با استفاده از این روش تولید پلی‌ساکاریدها 1.5 برابر حالت کنترل می‌شود. علاوه بر این، بهینه‌سازی سبب بهبود خاصیت ضدباکتریایی پلی‌ساکارید شده و خاصیت آنتی‌اکسیدانی پلی‌ساکارید نیز 3 برابر می‌شود.

11. با توجه به نتایج این پژوهش، برنامه شما برای پیاده‌سازی چنین طرحی در مقیاس بزرگ‌تر چیست؟

در صورت حمایت مالی سازمان‌های مربوطه، در نظر داریم پلی‌ساکارید این قارچ را در یک بیوراکتور و در مقیاس پایلوت تولید کنیم.

12. با توجه به این‌که قارچ فومس‌فومنتاریوس، بومی ایران است، چه کاربردهای صنعتی در داخل کشور دارد؟

این قارچ قابلیت استفاده فراوانی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، دارویی، آرایشی- بهداشتی، عطرسازی و … دارد. قارچ فومس فومنتاریوس می‌تواند به‌عنوان مکمل دارویی در شیمی‌درمانی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین این قارچ به‌عنوان مکمل غذایی در پرورش دام و طیور کاربرد دارد. علاوه بر موارد فوق، آنزیم‌های این قارچ در پاک‌سازی‌ محیط‌زیست و فرآیند کمپوست نقش مهمی دارند.

13. با توجه به این‌که محیط‌کشت‌های آزمایشگاهی با بخش صنعت تا حدودی متفاوت است، به نظر شما استفاده از این محیط‌کشت در مقیاس صنعتی توجیه اقتصادی دارد؟ چه راه‌حلی پیشنهاد می‌دهید؟

به‌‌دلیل خواص و کاربردهای فراوان این قارچ در صنایع مختلف، می‌توان با محیط کشت در مقیاس پایلوت تولید پلی‌ساکارید را آغاز نمود. سپس با افزایش مصرف در صنایع مربوطه، حجم تولید را افزایش داد. ما در حال تحقیق برای یافتن مواد اولیه ارزان‌قیمت مناسب و پسماندهای صنایع غذایی برای تولید پلی‌ساکارید این قارچ هستیم.

14. پیش‌بینی شما در خصوص استقبال صنعت از این نوع تحقیقات چیست؟

امید داریم در راستای تحقق بخشیدن به هدف افزایش تولیدات ملی و با توجه به کاربردهای فراوانی که این قارچ و دیگر گونه‌های بومی در صنایع گوناگون از جمله صنایع دارویی، غذایی، آرایشی بهداشتی و غیره دارند؛ صنایع کشور از چنین دستاوردها و نوآوری‌هایی استقبال کرده و به تجاری‌سازی آن‌ها کمک کنند.

15. نقش نهادهای دولتی و سیاست‌گذار در عملیاتی نمودن این نوع تحقیقات چگونه است؟

مهم‌ترین نقش نهادهای دولتی حمایت مالی از تحقیقات آزمایشگاهی به‌خصوص در حوزه زیست‌فناوری و فراهم کردن بستری مناسب برای صنعتی‌شدن آن‌ها است. با توجه به بالا‌رفتن نرخ ارز و محدودیت در واردات انواع دارو و مواد اولیه آن‌ها، حمایت‌های همه‌جانبه نهادهای دولتی و سرمایه‌گذار از تولیدکننده‌های داخلی به‌ویژه تولیدکنندگان مواد دارویی و مکمل‌های غذایی ضروری‌ است. لازم است به این نکته اشاره کنم که با استفاده از قارچ‌های دارویی بومی کشور در مکمل‌ها و وارد‌ کردن آن‌ها به برنامه غذایی، می‌توان سبب بهبود بیماری‌ها شد و از ابتلا به بسیاری از بیماری‌ها جلوگیری کرد.

16 . موانع ومشکلاتی که در این پروژه با آن مواجه بودید را بیان کنید.

از مهم‌ترین موانع موجود، هزینه‌ بالای مواد اولیه لازم جهت کشت و آنالیزهای مورد نیاز برای بررسی خواص پلی‌ساکارید این قارچ می‌باشد.

17 . لطفاً نام سازمان یا نهادهایی که پروژه شما را حمایت کردند بیان کنید.

این پژوهش بر گرفته از پایان‌نامه کارشناسی ارشد در دانشگاه تهران است و لازم است در همین‌جا از حمایت‌های بی‌دریغ اساتید محترم و آزمایشگاه دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران که بنده را در انجام این پروژه یاری نمودند، تشکر و قدردانی نمایم.

18. ضمن تشکر و قدردانی از وقتی که به ما اختصاص دادید، به عنوان بخش پایانی اگر صحبتی برای خوانندگان دارید بفرمایید.

ضمن تشکر مجدد از اساتیدی که بنده را یاری نمودند، از نهادهای دولتی تقاضای حمایت‌های مالی و معنوی و اعطای تسهیلات لازم به ویژه در حوزه زیست‌فناوری را دارم. فعالیت‌های این حوزه پایه علمی قوی داشته و قابلیت صنعتی شدن دارند. با ایجاد بستر مناسب و استفاده از نیروهای جوان، می‌توان تولیدات کشور در این حوزه را افزایش داد و وارد حوزه رقابتی این رشته در جهان شد.

در نهایت از شما و مجله زیست‌فن به خاطر وقتی که در اختیار بنده قرار دادید، تشکر و قدردانی می‌کنم.

☑ مصاحبه‌کننده: جواد طغیانی

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن