جداسازي و شناسايي يك باكتري بومي توليد كننده بيوپليمرپلي هيدروكسي آلكانوات (PHA) و بررسي توليد آن تحت شرايط مختلف رشد سلول

Isolation and characterization of a PHA-producing bacterial strain: biopolymer production under different growth conditions

سابقه وهدف: امروزه با توجه به مصرف بسيار زياد پليمرهاي مقاوم به تخريب زيستي از جمله انواع پلاستيك ها در بسته بندي مواد غذايي، كالا و همچنين استفاده از كيسه هاي پلاستيكي براي جابجايي و حمل زباله مشكل بزرگ تجمع ضايعات پليمري در طبيعت به وجود آمده است. يكي از راه ها براي حل اين مشكل توليد پليمر هاي زيست تخريب پذير مي باشد. مواد و روش ها: باكتري توليد كننده پليمر پلي هيدروكسي آلكانوآت (PHA) از نمونه هاي محيطي جدا سازي شد. اين سويه باكتريايي با روش هاي شيميايي و مولكولي از طريق تعيين توالي ژن 16s rDNA شناسايي گرديد. توليد PHA توسط اين باكتري با استفاده از كروماتوگرافي گازي و ستون HP-5 تحت شرايط مختلف كشت اندازه گيري شد. يافته ها: در اين مطالعه باكتري بومي توليد كننده PHA بعنوان Bacillus thuringiensis ZK 86 شناسايي گرديد. شرايط مناسب براي توليد اين پليمر دماي C? 37، 7=pH و هوادهي در 150= rpm تعيين گرديد. تحت اين شرايط بيشترين ميزان توليد حدود 367/0 گرم در ليتر با منبع گلوكز پس از كشت به مدت 72 ساعت بدست آمد و 35% از وزن خشك سلولي را پليمر تشكيل داد. نتيجه گيري: اين مقاله اولين گزارش از توليد PHA توسط سويه باسيلوس تورينجنسيس بومي ايران مي باشد كه در طي آن شناسايي باكتري توليد كننده و روش هاي توليد و اندازي گيري ميزان و نوع پليمر توليد شده مورد ارزيابي قرار گرفتند

Aim and Background. The excessive applications of non-biodegradable polymers, for examples in packaging, disposable utensils and plastic bags of waste materials, have resulted in the environmental accumulation of such polymers. The substitution of these polymers with biodegradable ones seems a promising solution to this problem. Materials and Methods. A polyhydroxyalkanoate (PHA) producing bacterium was isolated from environmental samples. This bacterial strain was identified by biochemical and molecular methods using 16s rDNA sequencing. The PHA production by this bacterium was quantified using gas chromatography with an HP-5 column. Results. In this study, the native PHA producing bacterium with most similarity to Bacillus thuringiensis was identified and designated as ZK 86. The optimum condition for PHA production was 37 ?C, pH 7 and aeration at 150 rpm. Under the mentioned condition, the maximum production accounting for 35% of dry cell weight was achieved with glucose as carbon source after 72 h. Conclusion. To our knowledge this article is the first report on PHA production by an Iranian native Bacillus thuringiensis strain. Through this study, the identification of the isolate and protocols for production and identification of the polymers were set up.