استفاده از منابع كربن ارزان قيمت براي توليد بيوپليمر پلي هيدروكسي بوتيرات توسط باكتري SphingobiumXenophagum BN6

Use of cheap carbon sources to produce polyhydroxybutyrate biopolymer by SphingobiumXenophagum BN6

تجمع پلاستيك‌هاي سنتزي در محيط زيست وعدم تخريب آن‌ها در محيط منجر به ايجاد مشكلات زيست‌محيطي فراوان در سرتاسر جهان شده است. بنابراين تحقيقات بسياري در زمينه‌ي توليد پليمرهاي زيست‌تخريب‌پذير درحال انجام است. پلي‌هيدروكسي‌آلكانوات ها (PHA) معروف‌ترين خانواده‌ي بيوپليمرها هستند كه توسط بسياري از ميكروارگانيسم‌ها در شرايط محدوديت مواد مغذي توليد مي‌شوند. تحقيقات انجام شده در اين زمينه بر استفاده از منابع ارزان‌قيمت كربن، يافتن ميكروارگانيسم‌هاي جديد با بهره‌وري و رشد بالا و يافتن روش‌هاي جديد بازيابي بيوپليمر متمركز شده‌اند. در اين مطالعه استفاده از منابع كربن ارزان‌قيمتي ازجمله ملاس چغندر قند، عصاره‌ي كاه گندم و گليسيرول براي توليد بيوپليمر پلي‌هيدروكسي‌بوتيرات توسط ميكروارگانيسم SphingobiumXenophagum BN6 مورد بررسي قرارگرفت. نتايج به‌دست آمده از اين مطالعه نشان مي‌دهد كه باكتري مورد نظر در محيط كشت حاوي ملاس چغندرقند بيشترين رشد را نسبت به منابع كربن ديگر دارد. ميزان وزن خشك سلولي به دست آمده به‌ازاي mg/l 75/4812 قند احياكننده‌ي موجود در ملاس چغندر برابرmg/l 6000 مي باشد، ولي مقدار نسبت وزن خشك سلولي به وزن پليمر توليد شده، كه معرف بازده توليد بيوپليمر است، در محيط حاوي گليسيرول مقدار بيشتري دارد و از اين‌رو گليسيرول به‌ عنوان بهترين منبع كربن در بين سه مورد ياد‌شده انتخاب شد. مقدار بيوپليمر توليد شده، وزن خشك سلولي و بازده در اين محيط به‌ترتيب برابرmg/l 5/1732، mg/l 4500 و(gPHB/gCDW) 385/0 گزارش شد.

The accumulation of synthetic plastics in the environment and the degradation of them in the environment has led to many environmental problems around the world. So much research is being done on the production of biodegradable polymers. Polyhydroxyalcanotes (PHA) are the most famous family of biopolymers produced by many microorganisms under nutrient-restricted conditions. Research in this area focused on the use of low-cost carbon resources, the discovery of new microorganisms with high productivity and growth, and finding new methods for biopolymer recovery. In this study, the use of low-cost carbon sources such as sugar beet molasses, wheat straw extract and glycerol for the production of polyhydroxybutyrate biopolymer was investigated by Sphingobium Xenophagum BN6 microorganism. The results of this study indicate that the bacterium in the culture medium containing sugar beet molasses has the highest growth rate compared to other carbon sources. The amount of dry cell mass is obtained 6000 mg / l per 4812.75 mg/l sugar in sugarbeet molasses. However, the ratio of dry cell weight to polymer weight, which indicates the production efficiency of the biopolymer, is higher in the environment containing glycerol and hence glycerol is selected as the best carbon source among the three mentioned. The amount of biopolymer, dry cell weight and yield in the culture were 1732.5 mg / l, 4500 mg / l, and 0.385 gPHB / gCDW respectively.