جداسازي و شناسايي مولكولي رودوتورولا موسيلاژينوزا و پتانسيل كاربرد آن در توليد سوخت زيستي

Isolation and molecular identification of Rhodotorula musilaginosa and its potential for applications in biodiesel production

سابقه و هدف: ليپيد ميكروبي از نظر نوع و تركيب به روغن حاصل از گياهان و حيوانات شباهت دارد. در ابتدا به منظور توليد بيوديزل از روغن هاي گياهي استفاده مي شد. اما به دليل هزينه توليد بسيار بالا، امروزه ديدگاه جديدي در مورد توليد بيوديزل از منابع ميكروبي به وجود آمده است. اين مطالعه با هدف جداسازي و شناسايي مخمر مولد چربي با پتانسيل بالاي توليد ليپيد، بهينه سازي و استخراج چربي توليد شده و آناليز و تبديل آن به بيوديزل انجام شده است. مواد و روش ها: در اين پژوهش پس از جداسازي مخمر، توليد بالاي ليپيد ميكروبي در محيط فقر ازت، پوشال گندم و برنج هيدروليز شده برررسي شد. آناليز روغن توليد شده با تكنيك كروماتوگرافي گازي - اسپكترومتري توده اي انجام گرديد. همچنين بهينه سازي توليد ليپيد، با دو روش تك عاملي و روش تاگوچي انجام و نتايج حاصل از آن ها مقايسه گرديد. در نهايت سويه مخمر با استفاده از پرايمر هاي اختصاصي ITS شناسايي شد. يافته ها: سويه مخمري جداسازي شده در اين مطالعه به عنوان ردوتورولا موسيلاژينوزا معرفي گرديد. اين سويه در شرايط بهينه به ميزان بالاي توليد معادل g/l 10/97 ليپيد و g/l 18/84 توده زيستي خشك رسيد. بيشترين اسيدهاي چرب توليد شده نيز شامل پالميتيك اسيد (18/51%) و اولييك اسيد (67/29%) بود. نتيجه گيري: نتايج به دست آمده در اين پژوهش نشان دهنده وجود سويه هاي بومي با ارزش در كشور است كه مي توان از آن ها در بخش هاي مختلف صنعتي به ويژه در توليد سوخت زيستي استفاده نمود.

Background and Objectives: Microbial lipid composition is similar to the oil obtained from plants and animals. Although vegetable oils were originally used for producing biodiesel, high costs of the process encouraged industries to use microbial lipids as biodiesel sources. This study was conducted to isolate yeast strains with high lipid productivity, to optimize the extraction process of produced lipid and to convert the lipids to biodiesel. Materials and Methods: In this study, after isolation of the yeast Rhodotorula, the productivity of microbial lipid in nitrogen limited condition, rice straw and wheat bran hydrolyzate was evaluated. The products were analyzed based on Gas Chromatography-Mass Spectrometry technique (GC-MS). The lipid production was optimized by two techniques (one factorial and Taguchi method) and the results were compared. At the end, the yeast strain was identified using polymerase chain reaction (PCR) techniques. Results: The strain isolated from this study was identified as Rhodotorula musilaginosa. The strain had high lipid production and dry biomass of 10.97 g/l and 18.84 g/l in optimized conditions, respectively. The highest fatty acids were Palmitic acid (18.51%) and Oleic acid (67.29%). Conclusion: The results obtained in this study indicate that there are valuable native strains in our country that they can be used in different industries, especially biodiesel production.