عنوان
|
تولید میکروبی صمغ زانتان توسط گونه های استاندارد و جداسازی شده زانتوموناس با استفاده از سورگوم شیرین به عنوان سوبسترا
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
صمغ زانتان-لیگنوسلولز- سورگوم شیرین- زانتوموناس- پیش فراوری
|
چکیده
|
صمغ زانتان یک پلیمر میکروبی است که توسط بیماری زاهای گیاهی از جنس زانتوموناس سنتز می شود. این صمغ به دلیل ویژگی های رئولوژیکی و حلالیت در آب از اهمیت تجاری زیادی برخوردار است و به عنوان یک عامل تغلیظ کننده و تثبیت کننده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش پتاسیل سنتز صمغ زانتان توسط باکتری های بومی و استاندارد مورد بررسی قرار گرفت؛ در ابتدا عملکرد باکتری جداسازی شده و استاندارد با استفاده از گلوکز مقایسه و سپس از سورگوم علوفه ای به عنوان منبع لیگنوسلولزی ارزان قیمت استفاده شد. به منظور به کارگیری قندهای سلولزی و همی سلولزی سورگوم علوفه ای، دو نوع پیش فراوری اسیدی رقیق و حلال آلی و تلفیق آن ها به همراه آبکافت آنزیمی جامد پیش فراوری شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین اثر عوامل بازدارنده تولید شده در پیش فراوری بر روی میزان تولید صمغ زانتان ارزیابی شد. نتایج حاکی از آن است که مقاومت دمایی باکتری استاندارد در مقایسه با باکتری جداسازی شده بیشتر (راندمان تولید 11% بیشتر) ولی باکتری جداسازی شده کارایی بهتری در تنش های محیطی ناشی از pH (بازده تولید 5 % بالاتر) نشان داد. همچنین بیشترین میزان تولید صمغ زانتان با استفاده از 20 گرم بر لیتر گلوکز برای باکتری استاندارد و جداسازی شده به ترتیب 82/10 و 24/10 گرم بر لیتر (معادل با بازده 1/54 و 2/51 درصد) بوده است، به علاوه میزان تولید بر روی منبع سورگوم علوفه ای تحت شرایط تلفیقی برای باکتری استاندارد و جداسازی شده به ترتیب 21/9 و 14/9 گزارش شد، این درحالی است که میزان تولید در شرایط پیش فراوری اسیدی رقیق و حلال آلی به ترتیب برای باکتری استاندارد 03/7 و 84/6 و برای باکتری جداسازی شده 87/6 و 61/6 گرم بر لیتر به دست آمد. علاوه بر این عملکرد باکتری جداسازی شده در مواجهه با عوامل بازدارنده مانند فنول بهتر از باکتری استاندارد می باشد. آنالیزهای مشخصه یابی شامل طیف FT-IR، پتانسیل زتا، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی و خواص رئولوژیکی انجام شد و نتایج حاصل از آن ها نشان می دهد که تغییر منبع کربن از گلوکز به سورگوم مؤثر بر ساختار و خواص رئولوژیکی می باشد. در نهایت، می توان بیان داشت که ضمن به کارگیری قندهای همی سلولزی و سلولزی، در نتیجه ی تبدیل زیستی 1 کیلوگرم سورگوم علوفه ای خشک شده، 285 گرم صمغ زانتان با استفاده از روش تلفیقی در فرمانتور و 60 گرم لیگنین ماده جانبی با ارزش افزوده تولید می شود.
|
پژوهشگران
|
مراحم آشنگرف (استاد مشاور)، حمید امیری دستنائی (استاد راهنما)، محمدعلی اسداللهی (استاد راهنما)، ناهید بهرامی (دانشجو)
|