پلاستيك‏هاي قابل تجزيه از باكتري‏هاي سينوريزوبيوم مليلوتي به عنوان پلاستيك‏هاي سازگار با محيط و سلامت انسان

مقدمه: پلي هيدروكسي آلكانوآت ها، پلي استرهاي طبيعي و پلاستيك هاي قابل تجزيه هستند كه در دانه هاي ذخيره اي انواع متنوعي از باكتري ها ذخيره مي شوند. هدف از اين پژوهش استخراج پلي هيدروكسي آلكانوآت (PHA) از باكتري هاي بومي سينوريزوبيوم مليلوتي در ايران بود. مواد و روش ها: جدايه هاي سينوريزوبيوم مليلوتي از ريشه هاي گياهان يونجه جمع آوري و با رنگ آميزي گرم، آزمايشات بيوشيميايي و تكثير قطعه 1500 جفت بازي از ژن 16Sr DNA شناسايي شدند. گرانول هاي PHA با آزمايش ميكروسكوپي، رديابي شدند. توليد PHA در محيط با كمبود مواد غذايي ارزيابي شد و مقدار آن با تبديل PHA به كروتونيك اسيد به وسيله تيمار سولفوريك اسيد تعيين شد. اثر درجه حرارت، ميزان هم زدن و منبع كربن (ساكاروز، مانيتول و مالتوز) بر وزن خشك سلول و توليد PHA بررسي شد. نتايج: حداكثر مقدار توليد پليمر (10/43 درصد) در محيط پايه معدني در 29 درجه سانتي گراد، اسيديته حدود 7 و دور 215 دور در دقيقه (rpm) مشاهده شد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه جدايه S5 قادر به توليد بيش ترين مقدار پلي 3 هيدروكسي بوتيرات بود. پليمر توليد شده از نظر خلوص با روش گازكروماتوگرافي (GC Mass) تحليل شد و از نظر پلي هيدروكسي بوتيرات (PHB) در مقايسه با پليمر استاندارد تاييد شد. بحث و نتيجه گيري: مي توان از سويه هاي بومي سينوريزوبيوم در توليد پلاستيك هاي قابل تجزيه استفاده كرد. نتايج اين پژوهش نشان داد كه جدايه 5 سينوريزوبيوم مليلوتي در 29 درجه سانتي گراد، دور همزن rpm 215 و اسيديته حدود 7 قادر به توليد بيش ترين مقدار توليد PHB بود.

Introduction: Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are natural polyesters and biodegradable plastics that are stored as intracellular inclusion bodies by a great variety of bacteria. The aim of this study was to extract polyhydroxyalkanoate from native Sinorhizobium meliloti in Iran. Materials and methods: Sinorhizobium meliloti isolates were collected from roots of alfalfa plants and were identified by Gram staining, biochemical experiments and lification of 1500 bp fragment of 16Sr DNA gene. PHA granules were detected by microscopic examination. PHA production was evaluated in nutrient deficient medium and its amount was determined by conversion of PHA into crotonic acid by sulphuric acid treatment. The effect of various temperatures, agitation rate and carbon source (sucrose, mannitol, and maltose) were evaluated on dry cell weight and polyhydroxybutyrate (PHB) production. Results: The maximum amount of polymer production (43.10%) was seen in basal mineral medium at 29deg C, pH~7 and 215 revolutions per minute (rpm). The results of this research showed that the S5 isolate was capable to produce maximum poly3 hydroxybutyrate. The produced polymer was analyzed for its purity by GC mass (gas chromatography mass spectroscopy) and confirmed to be PHB compared with the standard polymer. Discussion and conclusion: Native strains of Sinorhizobium can be used in the production of biodegradable plastics and the results of present study showed that S. meliloti S5 was capable to produce maximum PHB at 29deg C, agitation rate of 215 rpm, and pH~7.