توليد زيست پليمر كردلان توسط Agrobacterium radiobacter در محيط كشت حاوي ضايعات انگور

Curdlan biopolymer production by Agrobacterium radiobacter in a medium containing grape syrup

كردلان پلي ساكاريدي نامحلول در آب و گران‌قيمت است كه از واحدهاي 14β> (1‌3)D-گلوكان تشكيل‌شده است. خواص ژل ايجادشده توسط گرما باعث شده كردلان در صنايع غذايي از اهميت بالايي برخوردار شود. يكي از اصلي‌ترين فاكتورهاي محدودكننده استفاده گسترده از كردلان، هزينه توليد بالاي آن است. لذا به‌كارگيري ضايعات كشاورزي راهي مناسب براي اين مشكل است. در اين تحقيق، توليد كردلان توسط باكتري Agrobacterium radiobacter PTCC 1654 در محيط كشت با غلظت‌هاي مختلف (5، 5/7 و 10 درصد) شيره انگور و ساكارز به عنوان منبع كربن، مورد ارزيابي قرار گرفت. علاوه بر اين، ميزان كردلان و بيومس توليدي تعيين و تركيب قندهاي پلي ساكاريد به‌دست‌آمده با استفاده از تكنيك كروماتوگرافي لايه‌نازك تعيين شد. تغييرات pH محيط تخمير نيز در طول فرايند مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد بالاترين ميزان توليد پلي ساكاريد، در محيط تخمير حاوي شيره انگور با بريكس 5/7 و پس از گذشت 144 ساعت از شروع تخمير به دست آمد. pH محيط تخمير در طول فرايند تخمير از 7 به حدود 5/5 كاهش يافت. نتايج كروماتوگرافي لايه نازك پلي ساكاريد توليدي نشان داد كه تنها مونومر تشكيل‌دهنده ساختار اين پليمر، گلوكز بود. نتايج همچنين نشان داد كه شيره انگور در مقايسه با ساكارز خالص به شكل معني‌داري بازدهي بالاتري در توليد كردلان داشت (05/0p <). بنابراين در اين زمينه داراي مزيت نسبي بود. بر اساس يافته‌هاي حاصل از پژوهش حاضر مي‌توان نتيجه گرفت، ضايعات كشاورزي نظير شيره انگور را مي‌توان به‌عنوان منبع كربن فرايند تخمير براي توليد پليمر كردلان استفاده كرد.

Curdlan is water-insoluble and expensive polysaccharide that is made up of D-glucan monomers with b- (1→3) bonds. The properties of the gel created by the heat make Curdlan very important in the food industry. One of the main limiting factors for using Curdlan is its production cost. Agricultural waste can be used as a cheap substrate for its production. In this research, Curdlan production of was evaluated by Agrobacterium radiobacter PTCC 1654 in a culture medium different concentrations (5, 7.5 and 10%) of grape syrup and neat sucrose as carbon source. Based on the yield of Curdlan production, the optimum carbon source was determined. Moreover, the amount of produced Curdlan and biomass was measured. The polysaccharide sugar composition was evaluated by thin-layer chromatography technique. The pH change of the medium was also evaluated during the fermentation process. The results showed that the highest amount of polysaccharide was obtained in fermentation medium containing grape syrup with 7.5 Brix and after 144 hours. The pH of the fermentation medium decreased from about 7 to about 5.5 during the fermentation process. The results of thin-layer chromatography of polysaccharide showed that the glucose was the only monomer in the polymer's structure. In grape syrup medium Curdlan production in grape syrup was significantly higher than sucrose medium (p<0.05). Grape syrup is a cheap substrate widely available in Iran and has potential for Curdlan production.