متانوتروفها و بررسی اثر منابع مختلف نیتروژن و کربن بر رشد آنها کمک آنالیز فلاکسهای متابولیک

باکتریهای متانوتروف دسته ای از متیلوتروفها هستند که می توانند از متان به عنوان تنها منبع انرژی وکربن استفاده کنند. متانوتروفها در سه نوع X, II, I طبقه بندی می شوند. تولید پرتئین تک یاخته، تولید متانول ازمتان، مصرف متان اتسمفری و جلوگیری از اثرات گلخانه ای آن و تجزیه مواد شیمیایی سمی ازجمله کاربردهای آنها می باشد. در این تحقیق پس از تهیه مولهای متابولیک متانوتروفهای نوع II,I توزیع فلاکسها هنگام حداکثر نمودن شدت رشد ویژه برای منابع مختلف نیتروژن (آمونیوم، نیترات و نیتروژن ملکولی) و کربن (متان و متانول) توسط نرم افزار Lingo بدست آورده شده است. نتایج نشان می دهد که درهر دو نوع هنگام استفاده از امونیوم به جای نیترات، شدت رشد ویژه بیشتر می گردد. شدت رشد ویژه در منبع آمونیوم با فرض شدن ویژه مصرف متان برابر 1000 میکرومول بر هر گرم خشک سلول در ساعت برای متانوتروفهای نوع II,I به ترتیب برابر 0/0212h-1 و 0/015h-1 محاسبه شده است. تحقیقات نشان میدهد که برخی از باکتریهای متانوتروف علاوه بر متان قادر به استفاده از متانول به عنوان منبع کربن هستند و بازده رشد بالاتری به ازای هر مول متانول نسبت به یک مول متان دارند و همچنین نیاز به مصرف اکسیژن کمتری دارند. در صورتیکه شدت رشد ویژه متانوتروفهای نوع I در حالت رشد در متانول 0/11h-1 باشد حداقل شدت مصرف ویژه متانول و متان به ترتیب برابر 4730 و 6971 میکرومول بر هر گرم خشک سلول بر ساعت توسط مدل متابولیکی به دست می آید. بازده مصرف اکسیزن در متانوتروفهای نوع I با استفاده از متان، 7/65 برابر بیشتر از بازده مصرف اکسیژن درمتانول است.

Keywords:

متانوتروف , حداکثر رشد ویژه , فلاکسهای متابولیکی , منابع نیتروژن