Critical process parameters optimization for hyperthermostable amylase production by Bacillus subtilis DJ5 using response surface methodology / A otimização dos parâmetros do processo crítico para a produção hipertermoestável de amilase por Bacillus subtilis DJ5 utilizando a metodologia de superfície de resposta

ABSTRACT

The combined effects of significant physical and chemical factors affect hyperthermostable amylase production under submerged fermentation by Bacillus subtilis DJ5. The above was studied using the experimental design and response surface methodology. A 23 full-factorial central composite design was chosen to analyze interactions among three factors i.e. substrate concentration, medium pH and incubation temperature. The experimental data were fitted into a polynomial model for the yield of enzyme and an optimum level was arrived at with optimized conditions. Solving the coded values using Excel equation function indicated that maximum enzyme production is possible at a substrate concentration of 7.07 mg mL-1, pH 6.622 and temperature of 35.435C. Such prediction was validated with practical experiments in which, at the prescribed condition maximum yield of 15.62 U mg-1, nearly 1.5 fold higher than non-optimized condition was observed.(AU)

RESUMO

Os efeitos combinados de fatores físicos e químicos significativos influenciam a produção hipertermoestável de amilase sob fermentação submersa por Bacillus subtilis DJ5. O esquema experimental e metodologia de superfície de resposta foram usados, com 23 planejamento fatorial composto, para analisar as interações entre os três fatores, ou seja, concentração de substrato, pH médio e temperatura de incubação. Os dados experimentais foram ajustados a um modelo polinomial para a produção de enzima e chegou-se a um nível ótimo através de condições otimizadas. A solução dos valores codificados por equação de Excel indicou que a produção máxima da enzima é possível a uma concentração de substrato de 7,07 mg mL-1, pH 6,622 e temperatura de 35,435C. Tal previsão foi validada com experimentos práticos, onde na condição prescrita de rendimento máximo de 15,62 U mg-1, foram observados cerca de 1,5 vezes maior do que o estado não otimizado.(AU)