طراحی و بهینه سازی محافظ انجمادی بر پایه نانوسلولز برای افزایش قابلیت زنده مانی لاکتوباسیلوس برویس JN368471.1 در طی فرایند خشک کردن انجمادی

خشک کردن انجمادی بهترین روش تولید کشت های پروبیوتیکی آماده برای تلقیح مستقیم است اما کاهش زنده مانی در این روش وجود دارد. اصلی ترین علت کاهش زنده مانی، آسیب های ناشی از انجماد بر سلول ها است که برای جلوگیری از این آسیب ها از مواد محافظ استفاده می شود. برای بهینه سازی محیط خشک کردن انجمادی حاوی مواد محافظ نانوسلولز، شیر پس چرخ و ترهالوز، از طرح آماری روش سطح پاسخ (طرح مرکب مرکزی) استفاده شد. برای تعیین اندازه ذرات، نانوسلولز تولید شده از لینتر پنبه از میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی نگاره استفاده شد. طول نانوذرات تولیدی از حدود صد نانومتر تا چندین میکرومتر و قطر ذرات 5 تا 50 نانومتر بود. باکتری لاکتوباسیلوس برویس بومی آذربایجان به عنوان باکتری هدف انتخاب شد. با آنالیز نمودارهای سطح پاسخ، غلظت بهینه مواد محافظ به صورت 13.75% شیر پس چرخ، 20.5% ترهالوز و 13.75% نانوسلولز به دست آمد. اثر محافظتی بالای نانوسلولز را می توان به توانایی آن در جذب آب، جلوگیری از رشد کریستال های یخ و در نتیجه ایجاد فاز شیشه ای مربوط دانست. نتایج پژوهش نشان داد که RSM علاوه بر دستیابی غلظت بهینه عوامل محافظ، قادر به ارزیابی های اصلی و اثر متقابل عوامل محافظ در زنده مانی سلول ها نیز می باشد.