دانلود مقاله تحقیق پایان نامه

منبع پایان نامه ارشد درباره مناسبت، مطالعه

P. hydrogenovora روند تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها را مورد بررسی قرار دادند .برای میکروارگانیسم های مذکور میزان تولیدکوپلیمر پلی هیدروکسی بوتیرات/هیدروکسی والرات به ترتیب 12،50 ، 30 در صد وزن سلول خشک به ازای مصرف آب پنیر هیدرولیز شده بوده است که میزان بهره دهی حجمی آنها به ترتیب 03/0 ،02/0 و16/ 0 گرم بر لیتر بر ساعت بوده است. کالر وهمکران در تحقیق دیگری با استفاده از میکروارگانیسم P. hydrogenovora توانستند به ترتیب مقادیر 27/1 و 44/1 گرم برلیتر پلی هیدروکسی بوتیرات و پلی هیدروکسی والرات به دست آورند.در این تحقیق نیز با استفاده از میکرو ارگانیسم H. pseudoflava مقدار بیوپلیمر های به دست آمده با توجه به عدم استفاده از مکمل های آلی و معدنی با توجه به مقادیر به دست آمده توسط کالر وهمکاران، قابل توجه بوده است .
3- 2- میکروارگانیسم Cupriavidus necator DSM 545
Cupriavidus necator از میکرو ارگانیسم های شناخته شده است که قادر به تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها تا حد 80 درصد وزن خشک سلولی می باشد.
3-2-1-1- بررسی شرایط فرایند بیولوژیکی
جهت دستیابی به شرایط مناسب فرایند بیلوژیکی تولید بیوپلیمر پارامترهای موثر بر فرایند مورد بررسی قرار گرفتند تا فرایند در مناسبترین وضعیت ممکن راه اندازی شود.شکلهای 3-7 ،3- 8 و 3-9 تاثیر پارامترهای سن تلقیح ، سرعت هم زدن و دمای فرایند بیولوژیکی بر روی میزان مصرف قند، روند رشد سلولی و تولید بیوپلیمر را نشان می دهند.که در سن تلقیح 24 ساعت وسرعت هم زدنrpm 250 ودمای فرایند بیولوژیکیc°30 بیشترین میزان رشد سلولی وبیوپلیمر تولیدی را داشته ایم.

[do_widget id=kl-erq-2]

شکل 3-7- تاثیر سن تلقیح بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بولوژیکی(T = 30°C، (shaking rate = 250 rpm

شکل 3- 8- تاثیر شدت هم زدن بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی (T = 30°C،(seed age = 24

شکل 3- 9- تاثیر دما بر روی رشد سلولی تولید بیوپلیمردر شرایط فرایند بیولوژیکی(shaking rate = 250 rpm ،(seed age = 24
3-2-1-2- بررسی تاثیر نسبت میزان نیتروژن به کربن
از جمله عوامل تاثیر گذار بر افزایش محصول میزان نسبت منبع کربن به منبع نیتروژن در فرایندهای بیوژیکی تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها می باشد. نیتروژن بصورت ویژه باعث افزایش تولید بیوپلیمر در سلول می شود[27] .
تاثیرمیزان نسبت کربن به نیتروژن در تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها ، در فرایند های تک مرحله ای بارزتر می باشد. زیرا میزان تجمع استیل کوآنزیم A که عامل اصلی در سنتز پلی هیدروکسی آلکانوآتها می باشد به در صد نیتروژن موجود در محیط کشت بستگی دارد[51] . اگر چه در تحقیقاتی سنتز بیوپلیمر توسط باکتریهای بومی از استیل کوآنزیم A در حضور منبع نیتروژن محدود شده است.
بر اساس تحقیقات انجام شده در موارد متعدد تاثیرمیزان نسبت کربن به نیتروژن در مقدار بین 20 الی 60 بوده است [27-29] . لذا در این تحقیق جهت بررسی تاثیرمیزان این نسبت در افزایش تولید پلی هیدروکسی آلکانوآتها، نسبتهای کربن به نیتروژن در چهار مقدار 20 به 1، 30 به 1، 40 به1 و 50 به 1 در طی فرایند بیولوژیکی توسط میکروارگانیسم C. necator بر روی گلوکز به عنوان منبع کربن مورد بررسی قرار گرفت.شکلهای 3-10، 3-11، 3-12 و3-13 تاثیر نسبتهای مختلف منبع کربن به منبع نیتروژن بر روی میزان تولید جرم بیولوژیکی ومیزان پلی هیدروکسی بوتیرات تولید شده را نشان می دهند.
درازای اعمال میزان نسبت کربن به نیتروژن 1 به 20 در محیط کشت میزان بیومس و پلی هیدروکسی بوتیرات تولید شده به ترتیب حدود 8/5 و 9/1 گرم بر لیتر بود. در حالیکه از میزان قند اولیه 20 گرم بر لیتر میزان 9 گرم بر لیتر مورد استفاده قرارگرفت(شکل 3-10) .

شکل 3-10- تاثیر نسبت نیتروژن به کربن (1 به 20) بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمر

شکل 3-11- تاثیر نسبت نیتروژن به کربن (1 به 30) بر روی رشد سلولی وتولید بیوپلیمر
با افزایش میزان کربن نسبت به نیتروژن میزان بیومس و پلی هیروکسی بوتیرات تولید شده به ترتیب به مقدار حدود 8 و4/2 گرم برلیتر رسید که درازای مصرف 11 گرم بر لیتر از قند اولیه بوده است . بنابراین افزایش منبع کربنی نسبت به سوبسترا باعث افزایش تولید بیومس وهمچنین بیوپلیمر شده است. افزایش سنتز بیوپلیمر با افزوده شدن منبع کربن به محیط میتواند تاییدکننده این نظریه باشد که میکروارگانیسم جهت تولید بیوپلیمر به کربن اضافی در محیط نیازمند است [21] .

شکل 3- 12- بیوپلیمر تولیدشده(PHB) ومیزان رشد سلولی به ازای مصرف گلوکز با نسبت کربن به نیتروژن 40
در حالت دیگر استفاده از نسبت 40 به 1 برای منبع کربن و نیتروژن استفاده شد.که در تایید افزایش بیوپلیمر در ازای افزایش منبع کربن نسبت به منبع نیتروژن ، میزان بیومس وبیوپلیمر تولید شده افزایش قابل توجهی داشت شکل 3-12). این افزایش میزان بیوپلیمر تولید شده تایید تحقیقات گذشته نیز می باشد[28] .در تحقیقی میزان تولید بیوپلیمر وهمچنین ترکیب کو پلیمر ها همراه با افزایش نسبت کربن به نیتروژن از 20 به 40 تاحدود 72 در صد افزایش داشته است[29] .در مطالعه ای دیگر ، برای تولید بیوپلیمر از فاضلاب صنعتی بیشترین مقدار مصرف COD در نسبت کربن به نیتروژن 40 به 1بوده است. اما با افزایش میزان نسبت کربن به نیتروژن به 50 به 1 (شکل3-13)، شاهد کاهش میزان بیوپلیمر تولید شده بودیم که این امر می تواند به خاطر به خوردن حالت تعادل در نسبت کربن به نیتروژن و ایجاد فشار بر روی میکروارگانیسم باشد[26] .

]]>