مروری بر عوامل موثر در روش فقر و غنا برای تولید پلاستیک زیستی از لجن مازاد تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

با توجه به کاربرد روز افزون مواد پلاستیکی در زندگی روزمره انسان‎ها و مشکلاتی که برای محیط‎زیست ایجاد می‎کنند محققان تلاش کردند جایگزین زیست تخریب‎پذیری را برای پلاستیک‎های نفتی معرفی کنند. زیست تخریب‎ناپذیر بودن پلاستیک‎های سنتی به‎دلیل بزرگ و طویل بودن بیش از حد مولکول‎های پلیمری و وجود اتصالات محکم بین آن‎ها است که در نهایت شکسته شدنشان توسط میکروارگانیسم‎ها را بسیار مشکل و حتی غیرممکن می‎سازد. اما پلاستیک‎های زیست­ تخریب­پذیر به‎سادگی توسط فعالیت موجودات زنده به واحد­های سازنده خود تجزیه شده و در محیط باقی نمی‎ماند. پلی هیدروکسی آلکونات‎ها (pha)1 از جمله پلیمرهای زیست تخریب‎پذیری هستند که در سال‎های اخیر موردتوجه قرار گرفته‎اند. phaها ترکیبات پلی استری هستند که توسط میکروارگانیسم‎ها تحت شرایط ویژه سنتز می‎شوند. یکی از روش‎های تولید pha از باکتری‎ها روش غنا و فقر است. در این روش از یک بیوراکتور با جریان ورودی و خروجی منقطع برای تامین رژیم غنا و فقر2 استفاده می‎شود تا میکروارگانیسم‎‎‎هایی که توانایی ذخیره pha دارند بتوانند در رقابت با سایر میکروارگانیسم‎ها غالب شوند و در نتیجه حداکثر میزان pha از محیط کشت حاصل شود. در این مقاله مروری، روش فقر و غنا برای تولید pha و عوامل موثر بر آن شامل نوع خوراک، نسبت غنا به فقر، نسبت غذا به میکروارگانیسم، غلظت اکسیژن محلول و مواد مغذی مورد مطالعه قرارگرفته است.

A Review on Influential Factors on Polyhydroxyalkonates (PHA) Production with Feast /Famine Regime Using Waste Sludge from Biological Wastewater Treatment

Due to the increased use of plastic materials in the daily lives of human all over the worlds and the concerns about the negative impacts of petroleum based plastics on aquatic and soil environments, the researchers have attempted to introduce biodegradable alternatives to such plastics. The nonbiodegradability of petroleum based plastic is due to the large and long polymer molecules and the strong bonds between them, which ultimately makes it very difficult and even impossible for microorganisms to break down the molecules. The bioplastics are simply decomposed into their constituent units by the activity of living organisms and do not remain in the environment. Polyhydroxyalkonates (PHAs) are among the biodegradable polymers that have been received attention in the recent years. PHAs are polyester compounds that are produced by bacteria under special conditions. Feast/famine methodology is one of the methods for PHA production from bacteria. In this method, a sequencing batch recator (SBR) is used to supply feast and famine conditions, so that bacteria which are capable to produce PHA, compete with other microorganisms and obtain the maximum amount of PHA from the culture medium. In this review article, the method of feast/famine and the influential factors on producing PHA including feed type, feast/famine ratio, feed to microorganism (F/M) ratio, dissolved oxygen and nutrients concentration are investigated.