امکانپذیری تولید میکروبی بیوپلیمر پلی هیدروکسی آلکانوات از پیاز (بنه) زعفران

بیوپلیمرهای پلیهیدروکسی آلکانوات ( PHAs) پلیاسترهای میکروبی زیست تخریبپذیر هستند که در دستهای از باکت ریهای خاص به صورت منابع انرژی کربنی درشرایط محدودیت برخی منابع غذایی ذخیره میشوند. این دسته از پلیمرها به دلیل خواص مکانیکی شبیه به پلی پروپیلن، می توانند در کاربردهای دارویی، پزشکی و صنعتی جایگزین پلیپروپیلن شوند . هدف از این طرح بررسی امکان کاربرد پیاز زعفران به عنوان یکی از ضایعات پر اهمیت حوزهی کشاورزی در فرایند میکروبی تولید بیوپلاستیکهای زیست تخریب پذیر گروه پلیهیدروکسی آلکانوات ( PHAs) به عنوان ماده اولیه و با هدف کاهش هز ینه تولید است.

به این منظور ابتدا منحنی رشد باکتریهای دارای پتانسیل تولید PHAs شامل گونه های )باسیلوس سرئوس ( و )سودوموناس آئروژینوزا ( بر روی گلوکز توصیف شد و امکان سنتز پلیهیدروکسی آلکانوات توسط باکتریهای هدف بر روی پیاز زعفران بررسی و بهینه سازی گردید و در نهایت مقدار تولید، ماهیت شیمیایی و ترکیب مونومری آن تعیین شد. نتایج نشان داد، پیاز زعفران دارای پتانسیل قابل قبولی در مقایسه با دیگر منابع کربنی به منظور تولید میکروبی PHA است؛ به طوری که میزان تولید زیستتوده میکروبی (بر مبنای وزن خشک) از ماده اولیه فرایند تخمیر برای سودوموناس آئروژینوزا ۲۵/۰ ±۱۷/۳ گرم بر لیتر و برایباسیلوس سرئوس ۳۴۴/۰ ±۸/۱ گرم بر لیتر تعیین گردید. همچنین تجمع بیوپلیمر پلیهیدروکسی آلکانوات با طول زنجیره جانبی متوسط ( C۶-C۸ ) در زیستتوده سلولی در هر دو باکتری توسط روش کروماتوگرافی گازی اثبات گردید.

Polyhydroxyalkanoate biopolymers (PHAs) are biodegradable microbial polyesters that are stored in a group of specific bacteria as carbon energy sources under conditions of limited food resources. Due to their mechanical properties similar to polypropylene, these polymers can replace polypropylene in pharmaceutical, medical and industrial applications. The aim of this project is to investigate the possibility of using saffron bulbs as one of the most important agricultural wastes in the microbial process of producing biodegradable bioplastics of the polyhydroxyalkanoate group (PHAs) as a raw material and with the aim of reducing production costs.

For this purpose, first, the growth curve of bacteria with the potential to produce PHAs, including the species (Bacillus cereus) and (Pseudomonas aeruginosa), was described on glucose, and the possibility of synthesizing polyhydroxyalkanoate by the target bacteria on saffron bulb was investigated and optimized, and finally, its production amount, chemical nature, and monomer composition were determined.

The results showed that saffron bulb has an acceptable potential compared to other carbon sources for microbial production of PHA; so that the amount of microbial biomass production (based on dry weight) from the starting material of the fermentation process was determined to be 17.3 ± 0.25 g/L for Pseudomonas aeruginosa and 344.1 ± 0.8 g/L for Bacillus cereus. Also, the accumulation of polyhydroxyalkanoate biopolymer with medium side chain length (C6-C8) in the cell biomass in both bacteria was proven by gas chromatography.