عنوان مقاله :
مروري بر روش‌هاي توليد پليمرهاي طبيعي پلي‌هيدروكسي‌آلكانوات با تكيه بر بهينه‌سازي بهره‌وري
عنوان به زبان ديگر :
An overview on the production methods of polyhydroxyalkanoate natural polymers relying on productivity optimization
پديد آورندگان :
عسگراني، عزت دانشگاه الزهرا - دانشكدۀ علوم زيستي - گروه بيوتكنولوژي، تهران، ايران , براتي، فرزانه دانشگاه الزهرا - دانشكدۀ علوم زيستي - گروه بيوتكنولوژي، تهران، ايران
كليدواژه :
پلاستيك زيست‌تخريب‌پذير , پلي‌هيدروكسي‌آلكانوات‌ها , پلي‌هيدروكسي‌بوتيرات , ارگانيسم تراريخت , توليد صنعتي پلاستيك زيستي
چكيده فارسي :
امروزه پلاستيك‌ها از جمله پركاربرد‌ترين مواد در زندگي بشر هستند. ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي اين پليمرها، روز به روز طيف كاربرد آن‌ها را وسيع‌تر كرده است. پلاستيك‌هاي سنتزي، منشأ غير تجديدپذير داشته، در مقابل تجزيۀ طبيعي سرسخت بوده و طي روند تخريب طولاني خود در طبيعت، مواد سمي توليد مي‌كنند. جايگزين‌كردن پلاستيك‌هاي مشتق از نفت با پلاستيك‌هاي زيست‌تخريب‌پذير داراي منابع پايدار، مي‌تواند يك راه حل دوست‌دار محيط زيست باشد. دستۀ مهمي از پليمرهاي زيستي، پلي‌هيدروكسي آلكانوات‌ها هستند كه به‌طور طبيعي توسط برخي ميكروارگانيسم‌ها در شرايط استرس مواد غذايي، به‌عنوان مواد ذخيره‌اي توليد مي‌شوند. تلاش‌هاي بسياري همچون روش‌هاي مهندسي ژنتيك، بهينه‌سازي شرايط توليد و استفاده از محيط كشت‌هاي ارزان قيمتي مانند پساب‌ها بهمنظور ساخت، افزايش مقدار و يا كاهش هزينه‌هاي توليد اين پلي‌استرهاي زيستي در موجودات زنده صورت گرفته است. اين مطالعه، به مرور توليد پلي‌هيدروكسي‌آلكانوات‌ها در ارگانيسم‌هاي وحشي و تراريخت و به بررسي جنبه‌هاي اقتصادي جايگزيني پلاستيك‌هاي شيميايي با اين پليمرهاي طبيعي پرداخته است. هزينه، يك عامل حياتي و محدودكننده در صنعت توليد اين پليمرهاي زيستي است، لذا اين صنعت هنوز قادر به رقابت با صنعت توليد پلاستيك‌هاي شيميايي نيست. تلاش‌هاي پژوهش‌گران و صنعت‌گران جهان بهمنظور كاهش هزينه‌هاي توليد، همچنان ادامه دارد. بدون شك در آينده‌اي نه‌چندان دور، به‌دليل آلودگي بالاي ناشي از پلاستيك‌هاي شيميايي و همچنين با محدود‌شدن مصرف سوخت‌هاي فسيلي، هزينه توليد اين پلاستيك‌هاي طبيعي قابل توجيه خواهد بود.
چكيده لاتين :
Today, plastics are one of the most widely used materials in human life. The physical and chemical properties of these polymers are increasingly expanding their range of applications. However, they cannot be degraded in the environment for a long time and produce toxic substances during their prolonged degradation processes. Replacing oil-based plastics by biodegradable plastics with sustainable sources could be an environmentally friendly solution. An important group of biopolymers are polyhydroxyalkanoates, which are naturally produced by some microorganisms under nutrient stress conditions and act as carbon and energy reserve. Many studies have used different methods such as genetic engineering, optimization of production conditions and utilization of inexpensive culture media such as waste waters, to produce, increase the amount, or reduce the production costs of these biopolymers by organisms. In this paper, the production of polyhydroxyalkanoates in wild and transgenic organisms and the economic aspects of replacing chemical plastics with these natural polymers are reviewed. Cost is a critical and limiting factor in the biopolymer production industry. Therefore, their production is not yet able to compete with the chemical plastics industry. Efforts by researchers and craftsmen around the world to reduce production costs continue. Undoubtedly, in the near future, due to the high pollution caused by chemical plastics and also the decline of fossil fuels consumption, the cost of producing these natural plastics will be justified.
