توليد سلولز ميكروبي با استفاده از گونه هاي بومي سودوموناس لوتيولا

Production of microbial cellulose by native species of Pseudomonas luteola

سابقه و هدف: سلولز يكي از پرمصرف‌ترين پليمرهاي زيستي جهت توليد كاغذ، منسوجات و مواد پزشكي مي‌باشد. با توجه به محدوديت منبع اصلي سلولز و حفظ منابع طبيعي، يكي از روش‌هاي جالب توليد سلولز روش ميكروبي است. از طرف ديگر، به دليل خالص نبودن سلولز گياهي و همراهي با ليگنين و همي سلولز، استفاده از سلولز باكتريايي كه پليمري خالص مي باشد، ارجحيت دارد. اين مطالعه به منظور جداسازي باكتري بومي سودوموناس لوتيولا جهت توليد سلولز و بررسي كيفيت و كميت توليد سلولز توسط آن انجام گرفت. مواد و روش ها: چندين نمونه از سركه هاي محلي، آبميوه ها و ميوه ها در محيط هسترين-شرام آگار كشت داده شدند. باكتري سودوموناس لوتيولا با آزمون هاي بيوشيميايي جداسازي و با روش تايپينگ مولكولي تاييد شد. پس از كشت باكتري در محيط هسترين-شرام براث، سلولز در محيط توليد شد. لايه سلولزي توليد شده، پس از تيمار با SDS و NaOH خالص سازي و خشك گرديد. در نهايت، هضم آنزيمي با سلولاز و بررسي با ميكروسكوپ الكتروني نگاره (SEM) سلولز توليد شده را تاييد كرد. يافته ها: باكتري گرم منفي سودوموناس لوتيولا از نمونه هاي تهيه شده جداسازي شد. سپس باكتري در محيط هسترين-شرام براث كشت داده شد و پس از 6 روز گرماگذاري در 30 درجه سانتي گراد، سلولز توليد شد. نتايج هضم آنزيمي نشان دهنده حضور سلولز در محيط كشت باكتري بود. بررسي با ميكروسكوپ الكتروني نگاره نيز نشان داد كه سلولز توليد شده توسط اين باكتري داراي ساختار فيبري و شبكه مانند است. نتيجه گيري: اين مورد، اولين گزارش توليد سلولز توسط جدايه بومي سودوموناس لوتيولادر ايران است. كيفيت و كميت سلولز توليد شده توسط اين باكتري در مقايسه با سلولز توليد شده با سويه استاندارد مطلوب ارزيابي شد، لذا به عنوان منبع جديد توليد سلولز معرفي مي گردد.

Aims and Background: Cellulose is the most widely used biopolymer to produce paper, textiles and biomedical materials. One of the interesting methods to produce cellulose is microbial resource due to the shortage of cellulose original resources. On the other hand, the use of microbial cellulose as a pure polymer and absence of lignin and hemicellulose is preferred. The present study was aimed to isolate Pseudomonas luteola producing cellulose bacterium to produce cellulose and evaluate its production quality. Materials and Methods: Samples from different local vinegars, juices and fruits were cultured in Hestrin-Schramm agar medium. Pseudomonas luteola was isolated with biochemical tests and verified by 16S rRNA typing method. After cultivation of the isolate in Hestrin-Schramm broth, cellulose was produced in medium. The cellulose layer was treated by SDS and NaOH, then purified and dried. Finaly, the produced cellulose was verified by cellulase enzyme and scaning electron microscope (SEM). Results: In this study, the gram-negative organism Pseudomonas luteola was isolated and identified. Then, the isolate was cultured in Hestrin-Schramm broth and cellulose was produced after 6 days incubation at 30°C. The enzymatic digestion results were showed that the cellulose has been presented in culture medium. Scaning Electron Microscope (SEM) image was revealed that the produced cellulose by the isolate has fibrous and plexiform structure. Conclusion: This is the first report on cellulose production by native isolate of Pseudomonas luteola in Iran. The quality of produced cellulose by the organism is appropriate in comparison with the cellulose produced by standard strain, thus is presented to produce cellulose as a new resource.