بخشی از مقاله
چکیده
استوباکتر زایلینوم یک باکتری گرم منفی، میله ای شکل و هوازی است که قادر است گلوکز و اتیل الکل را به اسید تبدیل کند. همچنین قادر به ترشح اگزوپلی ساکارید هایی مانند سلولز و لوان است که بسته به منبع انرژی محیط خود یکی از آنها را ترشح می کند. این باکتری دارای جایگاه کاتالیتیکی برای سنتز بیوسلولز است که از آن به عنوان پوشش برای محافظت از خود در برابر اشعه UV ، کاهش ناگهانی آب، مواد سمی و ارگانیسم های بیماری زا استفاده می کند.
به علاوه به دلیل ارزیابی کاربردهای آن در صنایع پزشکی و غذایی مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است که از آن در صنایع پزشکی و غذایی استفاده می شود. برخی از ویژگیهای مفید آن عبارتاند از: قدرت مکانیکی بالا، قدرت کریستاله شدن بالا، شفافیت و درصد خلوص بالا. از کاربردهای بیوسلولز در صنایع پزشکی و دارو سازی میتوان استفاده به عنوان قرنیه مصنوعی، جایگزین برای دیسک بین مهرهای، پوشش ضد ویروس، درمان سلولهای بنیادی، انتقال دارو، رگ های مصنوعی و... را نام برد.
-1 مقدمه
استوباکتر زایلینوم که به آن گلوکونواستوباکتر نیز میگویند، یک باکتری گرم منفی و میله ای شکل است. طول آن 2 الی 10 میکرومتر و عرض آن 0.5 تا 1 میکرومتر است. استوباکتر زایلینوس نوعی میکروارگانیسم هوازی است که برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارد. همچنین به عنوان استیک اسید باکتریا شناخته می شود که قادر است گلوکز، اتیل الکل و پروپیل الکل را به اسید تبدیل کند. این باکتری ها به طور نرمال زنجیره هایی از 6 تا 8 سلول تشکیل می شوند. سلولهای جوان کشت شفاف هستند و می توانند به صورت منفرد باشند در حالی که در سطح کلنیهای کهنه یک لایه جامد ماسک مانند که مشابه ژلاتین است تشکیل می شود.[1]
ا.زایلینوس به کاهش ناگهانی آب در محیط کشت، PH، مواد سمی و ارگانیسمهای بیماریزا مقاوم است. این باکتری دارای جایگاه کاتالیتیکی برای سنتز سلولز است و از ان به عنوان یک پوشش برای محافظت از خود استفاده می کند. برای مثال %23 از کل باکتری هایی که که با سلولز پوشیده شده اند، بعد از تیمار با اشعه ماورابنفش زنده می مانند، در حالی که کاهش حفاظتی پلیساکارید سلولز از سلول باکتری منجر به کاهش بسیار زیاد آن ها می شود تا جایی که فقط % 3 از میزان کل سلول ها زنده می مانند..[1] سلولز یک ترکیب نامحلول در آب است که عمدتاً در دیواره سلولی گیاهان مخصوصا در ریشه، ساقه، تنه و قسمتهای چوبی وجود دارد. این پلیمر به طور نرمال دارای انشعابات همی سلولز و لیگنین است. اگرچه بیشترین سلولز مصرفی منشا گیاهی دارد، اما باکتری های متنوعی قادر به تولید سلولز به عنوان منبع جایگزین آن هستند.[1]
-1 ساختار سلولز باکتریایی
ساختار و فرمول مولکولی سلولز باکتریایی با سلولز گیاهی یکسان است اما خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متفاوتی دارند. ساختار پایه ای فیبریل بیوسلولز شامل زنجیره ی گلوکان با فرمول مولکولی - C6H10O5 - است. زنجیره های گلوکان به وسیله ی پیوندهای هیدروژنی داخل زنجیره ای و بین زنجیره ای درهرکنار هم قرار می گیرند و سبب استحکام ساختار شبکهای چگال آن می شوند. هر فیبر منفرد بیوسلولز قطرآن بیش از 50 نانومتر است و طول آن به دلیل اینکه پشت سر هم قرار گرفتهاند و تشکیل شبکه می دهند، غیر قابل تشخیص است.
در طول فرایند سنتز، پروتوفیبریلهای زنجیره ی گلوکز از میان دیواره سلولی باکتری به خارج از سلول ترشح وبا هم مجتمع می شوند و تشکیل ریبونهای نانوفیبریل سلولز را می دهند.این ریبون ها تشکیل ساختار شبکه ای تار عنکبوتی شکل میدهند، بنابراین سبب پایداری و محکم شدن ساختار بیوسلولز می- شوند و این ماتریکس سلولزی دارای منافذ بسیار میباشد. سلولز شکل گرفته دارای گروههای بسیار هیدروکسیل است که خصوصیات آب دوستی، زیست تجزیه پذیری و ظرفیت تغییرشیمیایی آن را توجیه میکند.[1-2-3]
