بهینه‌سازی تولید میکروبی سلولز

سلولز به عنوان یکی از فراوان‌ترین پلیمر‌های زیستی سیاره زمین، به دلیل کاربردهای متعدد آن در صنایع مختلف دارویی، غذای و غیره همواره مورد توجه طیف وسیعی از پژوهشگران بوده است. سلولز باکتریایی به عنوان منبع جدید و جایگزین سلولز دریافتی از گیاهان، به دلیل نداشتن ترکیباتی چون لیگنوسلولز و همی‌سلولز موجود درگیاهان، در سالیان اخیر توجهات زیادی را به خود معطوف کرده است. خلوص بالا، شاخص بلورینگی بالا و عدم نیاز به تیمارهای شیمایی و فیزیکی زیان‌اور برای محیط زیست پس از دریافت بر خلاف منابع رایج گیاهی، همه بخشی از ویژگی‌های منحصر به فرد سلولز باکتریایی هستند. سلولزباکتریایی را می‌توان از طیف متعددی از باکتری‌ها دریافت کرد. در این مطالعه از سویه کومگاتائی باکتر زایلینوس به منظور تولید سلولز استفاده گردیده است. با توجه به راندمان و بازده به نسبت پایین متابولیت‌های تولید شده میکروبی، در این مطالعه سعی گردید بهترین منبع کربن و ph جهت افزایش بازده تولید مورد بررسی قرار گیرد. دمای گرما گذاری در این آزمایش 30 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان گرماگذاری 9 روز به صورت استاتیک در نظر گرفته شد. در این آزمایش از محیط پایه هستیرین-شرام برای پیش کشت و با منابع کربنی و ph متفاوت برای محیط اصلی تولید استفاده گردید. در بین منابع کربنی متفاوت، سه منبع کربن گلوکوز، مانیتول و گلسیرول با توجه به مقالات چاپ شده در این زمینه انتخاب گردیدند که در این بین بیشترین بازده مربوط به گلیسرول (14٪) و کمترین بازده برای گلوکوز (7٪) با توجه به وزن سلولز حاصل ثبت گردید. همچنین در میان طیف ph 2 تا 9، ph=8 به عنوان بهینه‌ترین ph جهت افزایش تولید انتخاب گردید.

improving bacterial cellulose production

cellulose, one of the most abundant natural polymers on earth, has gained researchers attention due to its various applications in pharmaceuticals, the food industry, and other fields. bacterial cellulose is a new source and substitute for plant-derived cellulose, unlike plant cellulose, it lacks compounds like lignocellulose and hemicellulose, has a high crystallinity index, and exhibits high purity. additionally, it requires no post-chemical and physical treatments, making it more sustainable and also eco-friendly. bacterial cellulose can be obtained from different microorganisms, such as bacteria. in this study, komagataeibacter xylinus was selected for cellulose production. due to the low productivity of microorganisms in producing various metabolites, the effects of different carbon sources and ph were assayed to increase production yield. all samples were incubated statically at 30°c for 9 days. in this study, hestrin-schramm (hs) medium was used for pre-culture, while different carbon sources and ph levels were applied for the main culture. according to related articles, glycerol, mannitol, and glucose are the three main sources for cellulose production aimed at improving the production yield. glycerol achieved a yield of 14% and glucose achieved a yield of 7%. additionally, among different ph ranges from 2 to 9, a ph of 8 was considered the best for cellulose production.