رشد میکروارگانیسم ها بر روی بقایای غذایی و تولید بیوپلاستیک

پلاستیکهای معمول در بازار از محصولات پتروشیمی هستند و دائما بر تولید آنها افزوده میشود. این محصولات از ترکیبات نفتی و ذغال سنگ تولید شده و تجزیه آنها چند هزار سال طول می کشد. همچنین منابع نفت و ذغالسنگ محدود بوده و قیمت آنها نیز رو به افزایش است. علیرغم کاربرد گسترده پلاستیک در زندگی ما به علت تجزیهناپذیری پلاستیکها و دوام آنها، بر تراکم ضایعات پلاستیکی در محیط زیست افزوده شده است. تلاش برای جایگزینی بیوپلیمرها به جای پلاستیکهای نفتی که برای اکوسیستم مضر نبوده و از منابع تجدیدپذیر تولید شوند به عنوان یک ضرورت محسوب میشود. اما به دلیل بالا بودن هزینه های تولید پلاستیکهای زیستی (هزینه مواد خام) در مقایسه با پلاستیکهای پتروشیمیایی، به کارگیری منابع کربنی ارزان قیمت بیش از پیش ضرورت مییابد. پساب برنج به عنوان منبع کربن بدون هزینه و دردسترس جهت تولید پلاستیکهای سازگار با محیط زیست (بیوپلاستیک) بسیار مطلوب میباشد. پس از گندم، برنج به عنوان دومین غله در دنیا شناخته میشود که در کشورهای آسیایی از جمله ایران قوت غالب مردم محسوب میشود. در آشپزخانه های تجاری، صنعتی و مسکونی در حین پخت برنج حجم زیادی آب مصرف شده که بعد از آبکش نمودن به درون مسیر فاضلاب تخلیه میشود. هر روزه حجم بالایی از این پساب به کانالهای جمع آوری فاضلاب شهری واردمیشود. این پساب با دارابودن اکسیژن خواهی شیمیایی و بیولوژیکی و مواد آلی بسیار زیاد (عمدتا به فرم نشاسته)، به طور بالقوه پتانسیل آسیب رسانی به محیط زیست را داشته و در صورتیکه به درستی تصفیه نشود، منجر به آلودگی آب و آلودگی بویایی برای ساکنان میگردد. استفاده از این پسابها ضمن رفع صدمات مستقیم آنها بر اکوسیستم موجب تولید مواد دوستدار محیط زیست همچون بیوپلاستیکها با هزینه مواد اولیه بسیار پایین میگردد. پساب برنج به علت داشتن مواد آلی زیاد به عنوان یک منبع کربنی برای سنتز پلی هیدروکسی-آلکانواتها (بیوپلیمرهای زیستی) قابل استفاده میباشد. این محصولات؛ پلاستیکهای تولید شده از میکروارگانیسم هاست، که قابل تجزیه در محیط بوده و به دلیل ساختمان شیمیایی خاص خود دارای طیف وسیعی از کاربردها در زمینه های مختلف صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی میباشد و به احتمال زیاد در آیندهای نه چندان دور جایگزین پلاستیکهای امروزی خواهندشد. باکتری Latus Azohydromonas به دلیل رشد سریع و تجمع مقادیر بالایی از پلی هیدروکسی بوتیرات، تولیدکننده مناسبی برای این بیوپلیمر محسوب میشود. دمای و pH مناسب جهت رشد این باکتری به ترتیب ۳۵ درجه سانتیگراد و ۶/۸ میباشد و در صورت وجود منبع کربنی مورد نیاز برای رشد در مدت زمان کوتاه مقدار زیادی بیوپلیمر تولید مینماید به طوری که تجمع پلیهیدروکسی آلکانوات در محیط رشد باکتری A. latus با گذشت ۲۰ ساعت از زمان رشد با استفاده از منبع کربنی ساکاروز تقریبا ۸۸ درصد وزن خشک سلولی خواهدشد. در تولید پلی هیدروکسی آلکانواتها استفاده از پساب به عنوان مواد خام در تهیه محیطکشت جهت رشد میکروارگانیسم نسبت به محیط کشت سلولی خالص به دلایل اقتصادی ارجحیت بیشتری دارد. بنابراین با بهره گیری از پساب برنج به عنوان منبع کربنی برای رشد باکتری A. latus و تولید بیوپلاستیکها ضمن حذف آلودگی از فاضلاب؛ پلاستیک مورد نیاز در مصارف صنعتی، خانگی، کشاورزی و شهری نیز تامین میگردد.

Keywords:

Azohydromonas lata , بیوپلیمرهای زیستی , پساب برنج , پلی-۳-هیدروکسی بوتیرات-والرات.