Validation of experimental modelThe

Validation of experimental model
The optimum values of determined variables were obtained by solving the regression equation (Eq. (2)). The optimal conditions of culture media for CMCase production estimated by the model equation were X1 = 12.39 g/L, X2 = 0.48 g/L, and X5 = 6.12 g/L. The theoretical CMCase activity predicted under the above conditions was 1.207 Unit/ml. In order to verify the prediction of the model, the optimal conditions were applied to three independent replicates for CMCase production. The average CMCase activity was observed to be 1.180 ± 0.14 Unit/ml. This verification revealed that the model has a high degree of accuracy of more than 98%. Also, observed CMCase activity which was produced in optimal media was found to be 1.61 fold higher than that in the original medium (0.733 Unit/ml). This value was well fit within the estimated value of the model equation. Thus, this result demonstrates that response surface methodology with appropriate experimental design can be effectively applied to the optimization of the factor of culture media in microbial fermentation. Mainly, this study focused on the application of response surface methodology to optimize the culture media for cellulase production by P. brasilianum KUEB15. This could provide useful information for the development of the economic and efficient production of microbial enzymes.



Conclusion
Various lignocellulosic biomass was used as a carbon source of the fermentation medium for cellulase production. Corn stover, which showed the highest activity of CMCase (0.731 Unit/ml), was determined as a suitable carbon source. The important variables of culture media for CMCase production were investigated by Plackett-Burman design. From the result, the three significant variables (corn stover, urea and ammonium sulfate) were determined for CMCase production and investigated on CCRD. The variables were determined for the effects of five-level-three-factors and their interactions on cellulase production. The results obtained from ANOVA indicated that the determination of coefficient (R2) was calculated as 0.918 for CMCase activity. The maximal production was accomplished by a high concentration of ammonium sulfate and a low concentration of urea with a moderate concentration of corn stover. In this investigation, we confirmed that the CMCase production was strongly inhibited by more than 2 g/L of urea concentration. The optimal conditions of culture media for CMCase production estimated by the model equation were 12.39 g/L corn stover, 0.48 g/L urea and 6.12 g/L ammonium sulfate. The predicted CMCase activity by the model was 1.207 Unit/ml, and the observed CMCase activity which was produced in optimal media was 1.180 Unit/ml. This verification revealed that the model has a high degree of accuracy more than 98%, which was well fitted within the estimated value of the model equation. Thus, this study demonstrated that RSM, with appropriate experimental design can be effectively applied for the optimization of the variables of culture media in microbial fermentation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตรวจสอบรุ่นทดลองค่าสูงสุดของตัวแปรที่กำหนดได้รับ โดยการแก้สมการถดถอย (Eq. (2)) สื่อวัฒนธรรมเงื่อนไขเหมาะสมที่สุดสำหรับผลิต CMCase ประเมิน โดยแบบจำลองสมการได้ X 1 = 12.39 g / L, X 2 = 0.48 g / L และ X 5 = 6.12 g / l หน่วย ml 1.207 กิจกรรม CMCase ทฤษฎีทำนายภายใต้เงื่อนไขข้างต้นได้ เพื่อตรวจสอบการพยากรณ์ของแบบจำลอง เงื่อนไขที่เหมาะสมได้กับสามอิสระเหมือนกับการผลิต CMCase กิจกรรม CMCase เฉลี่ยถูกสังเกตจะ 1.180 ± 0.14 หน่วย/มล การตรวจสอบนี้เปิดเผยว่า รุ่นที่มีราคาระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% ยัง กิจกรรม CMCase สังเกตซึ่งผลิตสื่อที่เหมาะสมพบเป็น 1.61 เท่าสูงกว่าที่สื่อเดิม (0.733 หน่วย/มล) ค่านี้ถูกดีให้พอดีภายในมูลค่าที่ประเมินของแบบจำลองสมการ ดังนั้น ผลนี้แสดงว่า วิธีการพื้นผิวตอบสนอง ด้วยการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพใช้เพิ่มประสิทธิภาพของตัวสื่อวัฒนธรรมในหมักจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่ การศึกษานี้มุ่งเน้นในการประยุกต์ใช้วิธีการพื้นผิวผลตอบรับการปรับปรุงสื่อวัฒนธรรม cellulase ผลิต โดย P. brasilianum KUEB15 นี้สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาของการผลิตทางเศรษฐกิจ และประสิทธิภาพของเอนไซม์จุลินทรีย์บทสรุปชีวมวล lignocellulosic ต่าง ๆ ถูกใช้เป็นแหล่งคาร์บอนของกลางหมักสำหรับผลิต cellulase ข้าวโพด stover ซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมสูงสุดของ CMCase (0.731 หน่วย/มล), กำหนดเป็นแหล่งคาร์บอนที่เหมาะสม ตัวแปรสำคัญของสื่อวัฒนธรรมการผลิต CMCase ถูกสอบสวน โดยออกแบบ Plackett พม่า จากผล ตัวแปรสำคัญสาม (ข้าวโพด stover ยูเรีย และแอมโมเนียมซัลเฟต) ถูกกำหนดสำหรับ CMCase ผลิต และตรวจสอบบน CCRD ตัวแปรถูกกำหนดสำหรับผลของห้าระดับ 3 ปัจจัยและการโต้ตอบบนผลิต cellulase ผลได้รับจากการวิเคราะห์ความแปรปรวนระบุว่า กำหนดสัมประสิทธิ์ (R2) คำนวณเป็น 0.918 CMCase กิจกรรม การผลิตสูงสุดได้สำเร็จโดยความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียซัลเฟตเข้มข้นต่ำสุดของ urea มีความเข้มข้นปานกลางของข้าวโพด stover ในการตรวจสอบนี้ เรายืนยันว่า การผลิต CMCase ถูกห้ามอย่างยิ่ง โดยมากกว่า 2 g/L ของความเข้มข้นของยูเรีย สื่อวัฒนธรรมเงื่อนไขเหมาะสมที่สุดสำหรับผลิต CMCase ประเมิน โดยแบบจำลองสมการถูก stover ข้าวโพด 12.39 g/L, 0.48 g/L ยูเรีย และแอมโมเนียมซัลเฟต 6.12 g/L กิจกรรม CMCase คาดการณ์ โดยรุ่น ml 1.207 หน่วย และกิจกรรม CMCase สังเกตซึ่งผลิตสื่อที่เหมาะสมถูก ml 1.180 หน่วย การตรวจสอบนี้เปิดเผยว่า รุ่นที่มีราคาระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% ซึ่งไม่เหมาะในมูลค่าที่ประเมินของแบบจำลองสมการ ดังนั้น การศึกษานี้แสดงว่า RSM กับการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพใช้สำหรับเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปรที่สื่อวัฒนธรรมในหมักจุลินทรีย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การตรวจสอบของรูปแบบการทดลอง
ค่าที่เหมาะสมที่สุดของตัวแปรมุ่งมั่นที่ได้รับโดยการแก้สมการถดถอย (สม. (2)) สภาวะที่เหมาะสมของสื่อวัฒนธรรมสำหรับการผลิต CMCase คำนวณได้จากสมรูปแบบที่ถูก X1 = 12.39 กรัม / ลิตร, X2 = 0.48 กรัม / ลิตรและ X5 = 6.12 กรัม / ลิตร กิจกรรม CMCase ทฤษฎีทำนายภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวข้างต้นเป็น 1.207 หน่วย / ml เพื่อที่จะตรวจสอบการทำนายของรูปแบบ, สภาวะที่เหมาะสมถูกนำไปใช้กับสามซ้ำอิสระสำหรับการผลิต CMCase กิจกรรม CMCase เฉลี่ยพบว่าเป็น 1.180 ± 0.14 หน่วย / ml การตรวจสอบครั้งนี้พบว่ารูปแบบมีระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% นอกจากนี้พบกิจกรรม CMCase ซึ่งผลิตในสื่อที่เหมาะสมพบว่ามี 1.61 เท่าสูงกว่าในสื่อเดิม (0.733 หน่วย / ml) ค่านี้เป็นไปด้วยดีพอดีภายในค่าประมาณของสมการรูปแบบ ดังนั้นผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าวิธีการพื้นผิวตอบสนองกับการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมสามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของปัจจัยของสื่อวัฒนธรรมในการหมักจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่การประยุกต์ใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนองต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการเพาะเลี้ยงเพื่อการผลิตเซลลูเลสโดย P. brasilianum KUEB15 นี้สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาของการผลิตทางเศรษฐกิจและมีประสิทธิภาพของจุลินทรีย์เอนไซม์สรุปชีวมวลลิกโนเซลลูโลสต่างๆถูกนำมาใช้เป็นแหล่งคาร์บอนของกลางหมักสำหรับการผลิตเซลลูเลส ซังข้าวโพดซึ่งแสดงให้เห็นกิจกรรมสูงสุดของ CMCase (0.731 หน่วย / ml) ถูกกำหนดเป็นแหล่งคาร์บอนที่เหมาะสม ตัวแปรที่สำคัญในการเพาะเลี้ยงเพื่อการผลิต CMCase ถูกตรวจสอบโดยการออกแบบ Plackett-พม่า จากผลการทั้งสามอย่างมีนัยสำคัญตัวแปร (ซังข้าวโพดยูเรียและแอมโมเนียมซัลเฟต) ได้รับการพิจารณาสำหรับการผลิตและการตรวจสอบ CMCase ใน CCRD ตัวแปรที่ถูกกำหนดสำหรับผลกระทบของห้าระดับสามปัจจัยและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาในการผลิตเซลลูเลส ผลที่ได้จากการวิเคราะห์ความแปรปรวนชี้ให้เห็นว่าการกำหนดค่าสัมประสิทธิ์ (R2) ที่คำนวณได้เป็น 0.918 กิจกรรม CMCase การผลิตสูงสุดได้สำเร็จโดยมีความเข้มข้นสูงของแอมโมเนียมซัลเฟตและความเข้มข้นต่ำของยูเรียมีความเข้มข้นปานกลางของซังข้าวโพด ในการตรวจสอบนี้เราได้รับการยืนยันว่าการผลิต CMCase ถูกยับยั้งอย่างมากโดยกว่า 2 กรัม / ลิตรความเข้มข้นของยูเรีย สภาวะที่เหมาะสมของสื่อวัฒนธรรมสำหรับการผลิต CMCase คำนวณได้จากสมรูปแบบเป็น 12.39 กรัม / ลิตรซังข้าวโพด, 0.48 กรัม / ลิตรยูเรียและ 6.12 กรัม / ลิตรแอมโมเนียมซัลเฟต กิจกรรม CMCase ตามคำทำนายของรูปแบบเป็น 1.207 หน่วย / ml และกิจกรรม CMCase สังเกตซึ่งผลิตในสื่อที่เหมาะสมที่สุดคือ 1.180 หน่วย / ml การตรวจสอบครั้งนี้พบว่ารูปแบบมีระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% ซึ่งก็พอดีดีในค่าประมาณของสมการรูปแบบ ดังนั้นการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า RSM ด้วยการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมสามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปรของสื่อวัฒนธรรมในการหมักจุลินทรีย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การทดสอบแบบจำลองการทดลอง
ค่าที่กำหนดตัวแปรที่ได้จากการแก้สมการถดถอย ( อีคิว ( 2 ) สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตสื่อวัฒนธรรมของเอนไซม์ประมาณสมการเป็น x1 = 12.39 กรัม / ลิตร , x2 = 0.48 กรัมต่อลิตรและ X5 = 6.12 กรัม / ลิตร ทฤษฎีกิจกรรม CMCase คาดการณ์ภายใต้เงื่อนไขข้างต้นถูก 1.207 หน่วย / มล.เพื่อตรวจสอบการทำนายของแบบจำลอง , สภาวะที่เหมาะสมคือ ใช้สามแบบอิสระสำหรับการผลิตเอนไซม์ . กิจกรรม CMCase เฉลี่ยจะพบเป็น 1.180 ± 0.14 หน่วย / มล. ในการตรวจสอบครั้งนี้พบว่าแบบจำลองที่มีระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% นอกจากนี้ พบว่ากิจกรรม CMCase ที่ผลิตในสื่อที่เหมาะสม คือ 1 .61 พับมากกว่าในสื่อดั้งเดิม ( 0.733 unit / ml ) ค่านี้คือพอดีภายในค่าประมาณของแบบจำลองสมการ ดังนั้น ผลที่ได้นี้แสดงให้เห็นว่าวิธีการพื้นผิวตอบสนองกับการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมสามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพขององค์ประกอบของวัฒนธรรมสื่อในการหมักของจุลินทรีย์ ส่วนใหญ่การศึกษานี้มุ่งเน้นการประยุกต์ใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนองการปรับวัฒนธรรมสื่อเพื่อการผลิตเซลลูเลสโดย brasilianum kueb15 . นี้สามารถให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาของเศรษฐกิจการผลิตและประสิทธิภาพของเอนไซม์จากจุลินทรีย์ .




lignocellulosic ข้อสรุปต่าง ๆที่ใช้ชีวมวลเป็นแหล่งคาร์บอนของการหมัก ( เอนไซม์ผลิตฝักข้าวโพด ซึ่งมีกิจกรรมของเอนไซม์สูงสุด ( 0.731 หน่วยต่อมิลลิลิตร ) พบว่าเป็นแหล่งคาร์บอนที่เหมาะสม ตัวแปรสำคัญของวัฒนธรรมสื่อการผลิต CMCase ถูกสอบสวนโดย plackett ก่อนออกแบบ จากผลสามตัวแปร ( ข้าวโพดฝัก ยูเรียและแอมโมเนียม ซัลเฟต ) เป็นเอนไซม์สำหรับการผลิต และ เพื่อศึกษา ccrd .ตัวแปรที่ถูกกำหนดสำหรับผลกระทบของปัจจัยทั้งสามระดับห้าและการโต้ตอบของพวกเขาในการผลิตเซลลูเลส . ผลที่ได้จากการวิเคราะห์พบว่า การหาค่าสัมประสิทธิ์ ( R2 ) คือคำนวณเป็น 0.918 สำหรับกิจกรรม CMCase .การผลิตสูงสุดได้ โดยปริมาณของซัลเฟตแอมโมเนียมและต่ำความเข้มข้นของยูเรียที่มีความเข้มข้นปานกลางของฝักข้าวโพด ในการสอบสวนนี้ เรายืนยันว่า การผลิต CMCase ถูกขอยับยั้งโดยมากกว่า 2 กรัมต่อลิตรความเข้มข้นของยูเรีย . สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตสื่อวัฒนธรรม 23 คำนวณจากสมการ ( 1239 กรัม / ลิตรข้าวโพดฝัก , 0.48 กรัมต่อลิตรยูเรียและ 6.12 กรัม / ลิตร แอมโมเนียซัลเฟต พบว่าเอนไซม์กิจกรรมโดยแบบจำลอง 1.207 หน่วย / มิลลิลิตร และสังเกตกิจกรรมของเอนไซม์ที่ผลิตสื่อที่เหมาะสมคือ 1.180 หน่วย / มล. ในการตรวจสอบครั้งนี้พบว่าแบบจำลองที่มีระดับสูงของความถูกต้องมากกว่า 98% ซึ่งติดตั้งภายในค่าประมาณของแบบจำลองสมการ ดังนั้นการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า RSM กับการออกแบบการทดลองที่เหมาะสมสามารถนําไปใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวแปรของวัฒนธรรมสื่อในการหมักของจุลินทรีย์