بخشی از مقاله
چکیده
در آزمایش به عمل آمده در این تحقیق، از سه ناحیه شهر قزوین از عمق 5 تا 10 سانتیمتریخاک، نمونهبرداری شد. سپس به وسیله رقیقسازی، اقدام به جداسازی باکتریهایی که از لحاظ شکل ظاهری با یکدیگر متفاوت بودند گردید. پنج باکتری جداسازی شد که از این میان یک باکتری با استفاده از رنگ نایل بلو A، قادر به تولید بیوپلیمر شناسایی شد و پس از استخراج DNA با استفاده از توالی یابی 16S rRNA جنس باکتری، Staphylococcus areuesشناسایی شد
میکروارگانیزم ها تحت شرایط فراوانی منبع کربن و منبع نیتروژن محدود قادر به انباشته کردن گرانولهای زیست تجزیهپذیر هستند. منبع کربن مورد استفاده در این آزمایش، گلوکز %10 و کلرید آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن با غلظت2gr/l بود. پس از استحصال بیوپلیمر، طیفهای FT-IR نیز صحت ماده فوق را تأیید کردند که درصد تولید بیوپلیمر توسط این باکتری %49 محاسبه شد.
-1 مقدمه
پلاستیکهای تولیدشده از مواد نفتی از سال 1940 مورد توجه قرار گرفت و به طور گستردهای از آنها استفاده شد. پلاستیکها به بخش جداییناپذیری از زندگی انسانها تبدیل و جایگزین کاغذ و شیشه در بستهبندیهاشدهاند، زیرا آنها خواص فیزیکی خوبی از قبیل مقاومت در برابر کشش، کم وزنی، بقا و مقاومت در برابر تجزیه را دارا هستند . - Page,1992:155 - بههرحال تجمع پلاستیکهای نفتی به نرخی معادل 25 میلیون تن در سال میرسد که مشکلات جدی را به همراه دارد.
این پلاستیکها اثرات خطرناکی بر حیات وحش، زیبایی شهرها و جنگلها بر جای میگذارند.اخیراً پلاستیکهای زیست تجزیهپذیر که خواصی شبیه به پلاستیکهای نفتی دارند توسعهیافتهاند - . - Lee, 1996:12 مطالعات اخیر نشان میدهد که پلیمرهای زیست تجزیهپذیر شامل پلیهیدروکسی آلکانوآتها - PHAs - ، پلیاسترها، پلی لاکتیکها، پلی ساکاریدها و کوپلیمرها را شامل میشوند
پلی هیدروکسی آلکانوآتها، توسط چندین نوع مختلف از باکتریها از منابع تجدید پذیر مثل چربیها، کربوهیدراتها، الکلها و اسیدهای آلی تحت شرایط نامتعادل رشد تولید میشوند. پلی هیدروکسی بوتیرات - PHB - ، اولین عضو از خانواده PHAs هستند که از منابع قابل تجدید تولید میشود. بعضی از میکروارگانیزمها مثل Cuprividusnecator یا Bacillus megaterium میتوانند P - 3HB - را به عنوان پوستهای که بیش از %80 از وزن خشک سلولی را در بر میگیرد، در پاسخ به تنش فیزیولوژیکی تولید کنند.
باکتریهای فراوانی،PHA را سنتز و به عنوان منبع کربن و مواد ذخیره انرژی و یا به عنوان جایگزینی در صورت کاهش نیرو تحت شرایط کاهش مواد مغذی در حضور منبع کربن فراوان انباشته میکنند. وقتی که منبع مواد غذایی ذخیرهشده در حال کاهش باشد، PHAs توسط دیپلیمراز درون سلولی تجزیه شده و به ترتیب به عنوان منبع کربن و انرژی مصرف میشود
وزن مولکولی پلیمرها بین2×10 5 تا 3×10 6 دالتون است، که به میکروارگانیزمها و شرایط رشد آنها بستگی دارد. PHAهای انباشتهشده در سلول به عنوان گرانولهای مجزا که تعداد و اندازهشان در گونههای مختلف، متفاوت است. بعضی 8 تا 13 گرانول در سلولهای خود دارند که قطرآنها 0/2 تا - ʽm - 0/5 است که در Alcaligeneseutrophus دیده شده است
تحقیق حاضر در زمینه بهبود شرایط تولید بیوپلیمر در راستای کاهش هزینههای تولید، استخراج بیوپلیمر و همچنین تولید موادی است که با طبیعت سازگار باشد تا آلودگیهای زیستمحیطی را به حداقل برساند.
-2 مواد و روشها
-1-2 نمونهبرداری از خاک و کشت باکتریها
پنج نمونه خاک سطحی از عمق ده سانتیمتری سه منطقه مختلف شهر قزوین تهیه شد. نمونههای خاک به دست آمده به روش رقیقسازی سریالی با آب سترون به اندازه یک تا ده قسمت در میلیون انجام شد. 1 ml از هر نمونه روی یک محیط کشت عمومی Luria -Bertani - LB - به صورت جامد کشت و در دمای 37 درجه سانتیگراد گرمادهی شد. محیط LB جامد شامل - گرم بر لیتر - : پپتون 10، نمک 10، آگار 13 و عصاره مخمر 5 است. پس از آن، فنوتیپ کلونیها، تفکیکشده و هر کلونی به یک پلیت جداگانه منتقل شد. جهت خالص سازی تا حداقل 4 واکشت، نسلهای بعد کلونیها با کلونیهای اولیه به طور پیوسته مقایسه شد و در صورت تطبیق از هر باکتری استک گلیسرول تهیه شد و در فریزر منفی 80 درجه سانتیگراد نگهداری شد.
-2-2 محیط کشت تولید بیوپلیمر
برای شناسایی تولید بیوپلیمر توسط باکتریهای جداسازی شده از نمونههای ذخیره شده در فریزر منفی 80 استفاده شد. از هر نمونه باکتری مقدار20 l در محیط کشت تولید بیوپلیمر اضافه شد. محیط تولید بیوپلیمر در جدول 1 آورده شده است.
جدول - - 1 محیط کشت تولید بیوپلیمر
