شماره ركورد :
1081180
عنوان مقاله :
بهينه سازي محيط كشت HS به منظور توليد نانوالياف سلولز ميكروبي با استفاده از باكتري استوباكتر زايلينيوم
عنوان به زبان ديگر :
Optimizing the HS medium for the production of microbial cellulose nanofibers using Acetobacter xylinum
پديد آورندگان :
نوري روزبهاني، فاطمه دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران شمال - دانشكده علوم زيستي - گروه سلولي و مولكولي , اشرفي، فاطمه دانشگاه آزاد اسلامي واحد تهران شمال - دانشكده علوم زيستي - گروه ميكروب شناسي , مرادي بيدهندي، سهيلا سازمان تحقيقات آموزش و ترويج كشاورزي - موسسه تحقيقات واكسن و سرم سازي رازي، كرج
تعداد صفحه :
13
از صفحه :
340
تا صفحه :
352
كليدواژه :
سلولز ميكروبي , استوباكتر زايلنيوم , بهينه سازي محيط كشت
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: سلولز باكتريايي سنتز شده توسط برخي ميكروارگانيسم ها از جمله استوباكتر زايلينيوم به دليل ويژگي هاي خاص كاربرد زيادي در صنايع مختلف پيدا كرده است. هدف از اين پروهش بهينه سازي شرايط كشت براي توليد سلولز ميكروبي در محيط كشت جديد مي باشد. مواد و روش ها: در اين مطالعه به صورت تجربي منابع جديد كربن و نيتروژن به محيط هسترين-شرام مايع حاوي استوباكتر زايلينيوم اضافه و به مدت 7 روز گرماگذاري شدند. منابع كربن شامل: گلوكز، گالاكتوز، فروكتوز، لاكتوز، ساكاروز، مالتوز، اتانول، متانول، اينوزيتول، گليسرول، زايلوز، مانيتول و منابع نيتروژن شامل آمونيوم سولفات، آمونيوم نيترات، سديم نيترات (1- 3- 6- 9) و پپتون و عصاره مخمر (5- 10- 15- 20) گرم در هر ليتر محيط كشت HS بودند. از آلژينات سديم و استات سديم نيز به منظور بررسي تاثير ويسكوزيته و تنظيم pH استفاده شد. براي تاييد توليد سلولز از ميكروسكوپ الكتروني نگاره، پراش اشعه ايكس و تكنيك طيف سنجي FTIR استفاده گرديد. يافته ها: چهار منبع كربن گليسرول (بدون افت محسوس در pH)، گلوكز، فروكتوز و اينوزيتول به ترتيب بيشترين مقدار توليد سلولز را داشتند. منابع نيتروژن آلي و به ويژه پپتون، بر خلاف منابع نيتروژن معدني تاثير زيادي بر توليد داشتتند. ميزان بهينه استفاده از آلژينات سديم به عنوان عامل ويسكوز كننده و استات سديم به عنوان بافر به ترتيب 1.2 و 3 گرم در هر ليتر محيط كشت به دست آمد. نتايج تفرق اشعه ايكس بيشترين انديس كريستالينيتي را به ترتيب در محيط هاي گلوكز، فروكتوز، اينوزيتول و گليسرول نشان داد. مقدار و شدت جذب فروسرخ حاصل از FTIR محصولات به دست آمده از دو محيط گلوكز و گليسرول و مقايسه آن ها با ساير نمودارهاي سلولزي مشابه توليد سلولز را تاييد نمود. همچنين بررسي هاي انجام شده با ميكروسكوپ الكتروني نگاره، ساختار نانوفيبريلي سلولزهاي ميكروبي در محيط كشت هاي با منابع برتر كربن را به وضوح نشان داد. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه گليسرول و پپتون بيشترين تاثير را در توليد سلولز ميكروبي دارند. همچنين مشخص شد كه افزودن آلژينات سديم به عنوان عامل ويسكوز كننده محيط كشت به ميزان 1.2 گرم در ليتر و كنترل pH در حين فرايند با افزودن 3 گرم در ليتر استات سديم به محيط كشت مي توانند نقش موثري در توليد سلولز داشته باشند.
چكيده لاتين :
Background & Objectives: Bacterial cellulose synthesized by some microorganisms, including Acetobacter xylinum, has been widely used in various industries due to its specific properties. The purpose of this study was to optimize the cultivation condition for the production of microbial cellulose in a new culture medium. Materials & Methods: In this experimental study, new sources of carbon and nitrogen were added to the Hestrin-Schramm medium, containing A. xylinum, and incubated for 7 days under static conditions. Carbon sources included glucose, galactose, fructose, lactose, sucrose, maltose, ethanol, methanol, inositol, glycerol, xylose, and mannitol and nitrogen sources included ammonium sulfate, ammonium nitrate, sodium nitrate (1, 3, 6, 9 g/l HS medium), peptone and yeast extract (5, 10, 15, 20 g/l HS medium). Sodium alginate and sodium acetate were used to investigate the viscosity effect and to adjust the medium pH. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and FTIR spectroscopy technique were used in order to confirm the cellulose production. Sodium alginate and sodium acetate were used to investigate the viscosity effect and determine the pH adjustment. Scanning electron microscope, X-ray diffraction and FTIR spectroscopy technique were used in order to confirm the cellulose production. Results: Four carbon sources including glycerol (without a significant drop in pH), glucose, fructose, and inositol produced the highest amount of cellulose, respectively. Organic nitrogen sources, particularly peptone, had a great impact on cellulose production, unlike mineral nitrogen sources. The optimum amount of sodium alginate as the viscosity agent and sodium acetate as the buffer was 1.2 and 3 gram per liter of culture medium, respectively. X-ray diffraction showed the highest crystallinity index in medium containing glucose, fructose, inositol, and glycerol, respectively. The amount and intensity of infrared absorption in FTIR scanning of the products of culture media containing glucose and glycerol and comparing them with other similar cellulose graphs confirmed the cellulose production. Furthermore, Scanning Electron Microscopy studies clearly showed a nanofiber structure of microbial cellulose in media with better carbon sources. Conclusion: According to our findings, glycerol and peptone have the most impact on microbial cellulose production. It was also indicated that addition of 2.1 g/ L sodium alginate to the culture medium as the viscosity agent along with pH control during the process by adding 3 g/ L sodium acetate can have a significant effect on cellulose production.
سال انتشار :
1397
عنوان نشريه :
دنياي ميكروب ها
فايل PDF :
7672710
عنوان نشريه :
دنياي ميكروب ها
لينک به اين مدرک :
بازگشت