Zeitschrift für Pharmazie und pharmazeutische Forschung Offener Zugang

Abstrakt

Optimierung der Fermentationsbedingungen für die extrazelluläre Produktion des therapeutischen Proteinwirkstoffs Uricase durch Aspergillus welwitschiae unter Verwendung der Response Surface Methodology

Noura El-Ahmady El-Naggar, SA Haroun, Eman M El-Weshy und AA Sherief

Einleitung Uricase wird in der klinischen Analyse häufig zur Bestimmung von Harnsäure im Blut und anderen biologischen Flüssigkeiten verwendet. Mikrobielle Uricasen als Proteinmedikamente haben sich bei der Behandlung von Hyperurikämie und Gicht sowie bei der Prophylaxe und Behandlung von Tumorlyse-Hyperurikämie als wirksam erwiesen

Ziele : Eine potentielle Kultur, Aspergillus sp. Stamm 1-4, zeigte eine hohe extrazelluläre Uricase-Aktivität. Dieses urikolytische Pilzisolat wurde anhand phänotypischer Merkmale sowie einer ITS-Region-Sequenzanalyse als Aspergillus welwitschiae Stamm 1-4 identifiziert. Das Sequenzierungsprodukt wurde in der GenBank-Datenbank unter der Zugangsnummer MG323529 hinterlegt. Das Plackett-Burman-Versuchsdesign mit 20 Durchläufen wurde zum Screening von fünfzehn Variablen auf ihre Bedeutung für die Uricase-Produktion durch Aspergillus welwitschiae angewendet.

Ergebnisse : Die Inkubationszeit war die wichtigste Variable, die die Uricase-Produktion beeinflusste, gefolgt von Hefeextrakt und Inokulumgröße mit signifikanten P-Werten von 0,0002, 0,0083 bzw. 0,0118. Diese Variablen wurden für Optimierungsstudien unter Verwendung eines zentralen zusammengesetzten Designs ausgewählt.

Schlussfolgerungen: Es wurde festgestellt, dass die maximale Uricaseproduktion (59,01 U/ml) durch Aspergillus welwitschiae unter den folgenden Fermentationsbedingungen g/l erreicht wird: Saccharose 30, Harnsäure 3, Pepton 2, Hefeextrakt 2, NaNO3 2, K2HPO4 1, MgSO4.7H2O 0,2, NaCl 0,2 und FeSO4.7H2O 0,03???, Inkubationszeit 7 Tage, Temperatur 35, pH 6, Inokulumgröße 4 ml/50 ml Medium, Inokulumalter 72 Stunden und Mediumvolumen 50 ml/250 ml Erlenmeyerkolben. Nach der statistischen Optimierung wurde im Medium eine insgesamt 2,5-fache Steigerung der Urikaseproduktion durch Aspergillus welwitschiae im Vergleich zum nicht optimierten Basalmedium (23,58 U/ml) vor der Anwendung des Plackett-Burman-Prinzips erreicht. Ergebnis bei der ALL-Behandlung.