و ناهفصا هاگشیلااپ باسپ زا (pha...

هلله یکروارگهنیسلل شمهسلل زیسلل پژوهشلل -عاملل فصللامه

18 -83صلللل ، 5314پللللهیی ، 51 شللللمهر ، چهللللهر سلللله

35/00/5313: پللریر تللهری – 05/55/5311: دریهفلل تللهری

کهتبهت سؤو نویسمد *

Copyright © 2015, University of Isfahan. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/BY-NC-ND/4.0/), which permits others to download this work and share it with others as long as they credit it, but they cannot change it in any way or use it commercially.

و اصفهان پاالیشگاه پساب از (PHA) آلکانوات هیدروکسی پلی مولد های باسیلوس جداسازی

ور غوطه کشت در مر پلی تولید و رشد مناسب شرایط بررسی

:اعظم کشاورز مهسا

:* نقوی سادات نفیسه

:فممر اعتمممادی زهممرا

[email protected] ،ایلران اصل ههن، اسلال ، آزاد دانشلاه گرو یکروبیولوژی، واحد فالورجهن، ارشد کهرشمهس

[email protected] ،گلللرو یکروبیوللللوژی، واحلللد فالورجلللهن، دانشلللاه آزاد اسلللال ، اصللل ههن، ایلللران اسلللیهدیهر

[email protected] ،ایللللللللللران اصلللللللللل ههن، اصلللللللللل ههن، دانشللللللللللاه یکروبیولللللللللللوژی، اسللللللللللیهدیهر

کیدهچ

ن ل پهالیشلاه پسله از بلوتیرات هیدروکسل پال وللد بهسلیاوس انواع جداسهزی ،حهضر طهلع از هدف :مقدمه

و نییلروژن ملهب و هسلیمد غمل کلربن ملهب ل هظ از ن ی ههی پسه .اس بود تولید مهسب شرایط تعیین و اص ههن

بل بمهبراین ؛اس نییروژن ب کربن مب نسب اف ایش ساول ، درون ههی دان تولید عه ل ترین ه .دارند ضعی فس ر

.شوند یهف هه آن در بوتیرات هیدروکس پا کممد تولید ههی یکروارگهنیس رسید نظر

از اسلی هد بله بلوتیرات هیدروکس پا .ند شد جداسهزی اص ههن پهالیشاه پسه از بهسیاوسانواع :ها روش و مواد

مبل بله نمکل حداقل کش یط در ر پا تولید مهسب شرایط . شد اسیخراج هضم رو به و تأیید آ ی ی رنگ

جلر بر اسلهس غاظ سمجش و خشک وزن گیری انداز ههی رو از اسی هد به تولید ی ان .شد بررس آل کربن

.شد بررس نوری

کشل لیط .بودند بوتیرات هیدروکس پا کممد تولید B2 و B1 ههی جدای شد جدا بهسیاوس انواع بین در :نتایج

کشل لیط بهیلرین ،(51 بله برابلر ) نییلروژن ب کربن نسب ترین بیش داشین عا ب آل کربن مب به نمک حداقل

سلهع 31 ز لهن در (لییلر یال بلر گلر یال 303 قلدار بل ) B1 جدای برای تولید ی ان ترین بیش .بود ر پا تولید

و 3 اسلیدیی خملر، عصلهر نییلروژن مبل گالوک ، کلربن مبل وجلود گراد، سهنی درج 35 د هی ،گراری گر خهن

(گلراد سلهنی درجل 31) د له اسلینمهی بل شلرایط هملهن در نیل B2 جدایل .آ لد دسل ب دقیق در دور 510 هواده

بلرای لر پا تولید (راند هن) درصد ترین بیش ،همچمین .داش را (لییر یا بر گر یا 433 قدار ب ) تولید ترین بیش

.شد گ ار درصد 43/18 و 50/11 ترتیب، ب B2 و B1 ههی جدای

افل ایش بهسیاوس جدای دو هر در تولید، شرایط سهزی مهسب به بوتیرات هیدروکس پا تولید :گیری نتیجه و بحث

هله پسله ایلن آللودگ کلههش وجلب پلریر، تج یل هلهی پالسییک تولید بر عالو ن ی ههی پسه از اسی هد .یهف

.شود

تولید مهسب شرایط ،بهسیاوس پریر، تج ی زیس ههی پالسییک بوتیرات، هیدروکس پا :کلیدی های واژه

5314، پهیی 51 شمهر ، چههر سه ، هه یکروارگهنیس شمهس زیس پژوهش -عام فصامه 84

.مقدمه

از بللهزار در شللد تولیللد هللهی پالسللییک بیشللیر ا للروز

و آیملد ل دسل بل سلمگ زغله و ن یل هلهی فرآورد

(.5) کشلد طو سه ه ار چمد یط ب هه آن برگش

هله پالسلییک ایلن بلودن نهپریر تخریب زیس اصا عا

ولکلو طو بودن طویل کممد ، تج ی وجودات توسط

،بملهبراین (.1) اس آن ونو رههی بین قوی پیوند و ر پا

زیسلی ههی پالسییک کردن جهیا ین پ در پژوهشاران

.هسیمد هه پالسییک این به پریر تج ی یه

گلللرو تلللرین یلللداو 5بلللوتیرات هیدروکسللل پاللل

پالللل همللللهن یلللله پللللریر تج یلللل اسللللیرههی پالللل

بهکیریهی تخمیر توسط ک اس 1هه آلکهنوات هیدروکس

توسلط سلاول درون شکل ب و شود تولید چرب یه قمد

جمال از پروکهریوت ههی یکروارگهنیس از وسیع طیف

،1آلکللللهلیجم ،4ازتوبللللهکیر ،3بهسللللیاوس هللللهی گونلللل

بلودن دود هنمد شرایط در 3ری وبیو و 0سودو ونهس

سلهخی کلربن یل ان بلودن بهال و سول هت فس ر، نییروژن،

یکروبل اسلیرههی پا واق در ک رهه پا این .شوند

آ بل نسلب تلری بلیش چالهل .(3) آیملد حسه ب

وسللیا بلل و یهفیلل انیقلله عمیلل هللهی قسللم بلل ،دارنللد

.شلوند ل تج ی رسوبهت در وجود ههی یکروارگهنیس

بلودن، سلم غیلر ی،پلریر تج یل قهبای عا ب ،همچمین

سللهیر بلل نسللب بللودن تر وپالسللییک و پللریری انعطللهف

قلرار بیشلیری توجل ورد پریر تخریب زیس اسیرههی پا

(.4) اند گرفی

تلللللرین رایللللل ) بلللللوتیرات هیدروکسللللل پاللللل

ؤسسلل در ،5110 سلله در (آلکللهنوات هیدروکسلل پالل

کشلف 8 اهتریو بهسیاوس سییوپالس در پهریس پهسیور

عمللوان بلل اسللتکیروفیو یری رو ،5100 سلله در .شللد

کملللل سللللمجش بللللرای دقیلللل و آسللللهن روشلللل

.(1) شلللللد عرفللللل بلللللوتیرات هیدروکسللللل پاللللل

در شلد ذخیلر ههی دان عموان ب بوتیرات هیدروکس پا

و نشهسلی شلهب کمهبیش عماکرد دارای ک بهکیری ساو

(.3) شد شمهخی رسمی ب 5133 سه در ،اس گایکوژن

رهللهی کللوپا زیسللی تولیللد یمللدآفر ،5185 سلله در

شلد یل ارا ی لهوت کلربن مهب از بوتیرات هیدروکس پا

از پس .شد نه ید 1بیوپل ،حهصل ر پا ز هن، آن در (.0)

هنمد پ شک درکهربردههی آلکهنوات هیدروکس پا آن،

هلهی کتسلو روکلش و بخیل ههی ن صموع ، ههی اندا

تولیللللد تعیللللین بللللرای (.4) شللللد اسللللی هد خللللوراک

بل سیه سودان به آ ی ی رنگ از آلکهنوات هیدروکس پا

شلود ل اسلی هد ر پا تأیید اخیصهص غیر رو عموان

شلد پیشمههد خیا ههی رو ر پا اسیخراج برای (.3)

طریل از یله و کاروفر به اسیخراج هه آن جما از ک اس

.(50 -8) اس کش یط پهالی کردن اسیدی

تولیللللد ز یمللل در فراوانلللل طهلعلللهت گرشلللی در

شلد انجله ایران در و دنیه در هه آلکهنوات هیدروکس پا

از 1008 سله در همکلهران و 50 خیهران بررس در .اس

تولیللد بللرای فهضللال فعلله لجللن هللهی یکروارگهنیسلل

هلهی بهکیری جداسهزی بدون ،هه آلکهنوات هیدروکس پا

و ازت ملهب سلهزی بهیمل .اسل شلد اسی هد کممد تولید

در (.55) اسل شلد لر پال تولیلد اف ایش وجب کربن

از ای جدای ،1055 سه در همکهران و 55گودرزی بررس

کهرخهنل پسله بل آللود خهک از ترنجیمسیس بهسیاوس

1008 سلللله در (.51) شللللد شمهسللللهی دلسیرسللللهزی

کل بیلهکیوتیوالز ژن جداسلهزی همکلهران، و 51پور سن

تشللکیل در کایللدی رحالل یللک آنلل ی کممللد تولیللد

بللهکیری از را اسلل زیسللی پللریر تج یلل کوپایمرهللهی

هلدف بله جداسلهزی ایلن .دادنلد انجه 53اوتروفه رالسیونیه

بلرای زیسی پریر تج ی ههی پالسییک ههی ویژگ اصالح

هله پالسلییک ایلن عیلو شلدن کمیر و کی ی شدن بهیر

(.53) بود هه آن بودن اسیقه ک و شکممدگ هنمد

81 ... و رشد مهسب شرایط بررس و اص ههن پهالیشاه پسه از (PHA) آلکهنوات هیدروکس پا ولد ههی بهسیاوس جداسهزی

بلوتیرات هیدروکسل پا تولید روی ک این ب توج به

طهلعل ن یل هلهی پسله در وجلود هلهی بلهکیری توسط

غمل وجلود بله و نشد یهف ایران در ویژ ب ای شد میشر

بله حهضلر پلژوهش کربمل ، ترکیبهت از هه پسه این بودن

پسله از لر پال ایلن کمملد تولید ههی جدای تهی هدف

بررس از پس همچمین، .شد انجه اص ههن ن پهالیشاه

در هله جدایل توسلط تولیلد توانلهی افل ایش ر، پا تولید

ملهب تولیلد، ز لهن اولیل سهزی مهسب به ور، غوط کش

.شد بررس هم ن سرع و اسیدیی نییروژن، و کربن

.ها روش و مواد

از ن یل ههی پسه ک جه آن از :ها باکتری جداسازی

در هسیمد، ضعیف فس ر و نییروژن مهب و غم کربن مهب

حوضلچ ) اصل ههن پهالیشلاه پسله از ،پژوهش حهضلر

وللد ههی بهکیری جداسهزی برای نمون عموان ب (هواده

بله بهسلیاوس انلواع .شلد اسلی هد بلوتیرات هیدروکس پا

کشل لیط روی بلر کش و حرارت شوک از اسی هد

درجلل 30 د للهی در (اسللتهنیه شللهرلو،) آگللهر نوتریملل

شلد جداسلهزی ههی بهکیری .شدند جداسهزی گراد سهنی

بیوشلیمیهی هلهی آز لون بله و بررس گر آ ی ی رنگ به

لسلییین، هیلدرولی دار، خلون آگلهر روی بلر هملولی هنمد

صلرف هله، قملد تخمیلر اکسلیداز، ،وژپرسلکورر رد، ییل

شلههد و کلهزرین هیلدرولی نشهسلی ، هیلدرولی سییرات،

.شدند شمهسهی استور کمهر اجسه

محمیط در بموتیرات هیدروکسمی پلمی تولیمد بررسی.

کش یط س ر پا تولید مظور ب :مختلف های کشت

آلل کربن مب به نمک حداقل و E2 ،54براث برتهن لوریه

و لواد شله ل یلک هلر کش ههی یط این .شد بررس

پیشلمههد قبال هلهی پلژوهش در و هسلیمد ی لهوت شرایط

بهیلرین بررس حهضر پژوهش اهداف از یک .بودند شد

.اس بود کش یط س این یهن از کش یط

گاوک ترکیبهت شه ل براث برتهن لوریه کش یط

در گلر 50 سدی کارید ،(آلمهن رک،) لییر در گر 50

شلهرلو، ) لییلر در گر 1 خمر عصهر ،(آلمهن رک،) لییر

اسلیدیی به (استهنیه شهرلو،) لییر در گر 50 تریتیون ،(استهنیه

ترکیبلهت شله ل نیل لهی E2 کش یط (.54) اس 3

لییلر، در گر 1/3 آ 4 سدی ، هیدروژن آ ونیو فس هت

ملو فس هت لییر، در گر 3/3 پیهسی هیدروژن دی فس هت

آ 3 میل ی سلول هت لییر، در گر 3/1 پیهسی هیدروژن

لییلر یا یک و لییر در گر 50 گاوک و لییر در گر 1/0

38/1 آ 3 آهلن سول هت ترکیبهت شه ل فا ی او از

لییللر، در گللر 43/1 آ 1 کاسللی کاریللد لییللر، در گللر

0 کبهلل کاریلد لییلر، در گلر 18/5 آ 4 مام کارید

در گلر 53/0 آ 1 لس کاریلد لییر، در گر 38/1 آ

3 اسلیدیی به لییر در گر 11/0 آ 3 روی سول هت و لییر

لیط (.51) اسل (آلملهن لرک شلرک از لواد هم )

ملو فسل هت شله ل آل کربن مب به نمک حداقل کش

هیلدروژن دی فسل هت لییر، در گر یک پیهسی هیدروژن

لییلر، در گلر یلک سدی کارید لییر، در گر 1/0 پیهسی

آ ونیو سول هت لییر، در گر 001/0 آ 1 کاسی کارید

لییلر، در گلر 1/0 آ 3 میل ی سلول هت لییر، در گر 5

3 روی سلول هت لییر، در گر 005/0 آ 1 س سول هت

005/0 آ یلک مام سول هت لییر، در گر 005/0 آ

و لییلر در گلر 005/0 آ 3 آهلن سلول هت لییر، در گر

شلرک از لواد هم ) 3 اسیدیی به لییر در گر 50 گاوک

گالوک ، قملد شلدن اضلهف عال بل .اسل (آلمهن رک

هسلیمد رشلد بل قلهدر آن در هل هیروتلروف ههی بهکیری

نسلب ،هه ولکو نسب هسب به اس ذکر شهیهن (.54)

شلد یلهد کشل هلهی لیط در (C/N) نییروژن ب کربن

لیط در 1 بلراث، برتهن لوریه کش یط در 1 به برابر

مبل بله نمکل حلداقل کشل لیط در 51 و E2 کش

عال بل شلد یلهد کشل هلهی لیط .اسل آلل کربن


550 د لهی در ،هله آن در وجلود قملد تج ی از جاوگیری

.شدند اسیریل گراد سهنی درج

بل لوپ توسط بهکیریهی کش از خهلص کاون یک

ز لهن ته و شد تاقیح (شهرلو شرک ) براث نوتریم یط

در (سلهع 58 حدود) فهرلمد ک نی کدورت ب رسیدن

از پلس .شلد گلراری گر خهن گراد سهنی درج 30 د هی

بل و برداشلی شلد یلهد کشل یط از لییر یا یک آن

لییلر یال 110 هلهی ارلن در ر پا تولید ههی کش یط

و گللراد سللهنی درجلل 30 د للهی در هلله ارلللن . شللد اضللهف

شلللیکردار انکوبلللهتور در دقیقللل ، در دور 510 هلللواده

بلرای بلرداری نمون .شدند انکوب (51سیمگ شهین شرک )

بلوتیرات هیدروکس پا تولید و ساول خشک وزن تعیین

.شد انجه سهع 31 و 48 ،14 ههی ز هن در

در شممده تولیممدبمموتیرات هیدروکسممی پلممی ردیممابی.

.ها جدایه

شد خشک گسیر روی بر :سیاه سودان آمیزی رنگ

پلس و ریخیل (آلمهن رک،) 50سیه سودان رنگ ساول ،

،سلتس .شلد شسلی (آلملهن رک،) 53زایال به دقیق 51 از

آ به و اضهف (آلمهن ، رک) 58سهفرانین ثهنی 50 دت ب

هلللهی دانلل شللدن، خشللک از پللس .شللد داد شسیشللو

هللهی سللاو در سللیه رنللگ بلله بللوتیرات هیدروکسلل پالل

(.51) بود شههد قهبل قر رنگ به بهکیری

:میکروسمکوپی مشماهده بمرای بلمو نیل آمیزی رنگ.

تولیلد کشل یط از یکرولییر 500 آ ی ی، رنگ برای

. شلد خالو بالو نیلل رنلگ از یکرولییر 50 به و برداشی

آبل درخشلش بله آلکلهنوات هیدروکسل پا ههی گرانو

(.50) شد شههد فائورسم یکروسکوپ توسط

روی بممر مسممتقی شممکل بممه بلممو نیممل آمیممزی رنممگ.

به نمک حداقل جه د کش یط ابیدا :زنده های کلونی

شلد داد شرح این از پیش ک یویهت به آل کربن مب

11/0 غاظل بله باو نیل رنگ و آگهر درصد 1/5 عالو ب

سول وکسللهید ییللل دی حللال در لییللر یالل در گللر یالل

طل از پلس شلد ، تاقلیح هلهی بهکیری کاون .شد سهخی

درجلل 30 در گللراری گر خهنلل دور سللهع 31 شللدن

400 لوج طلو بله فلرابم ش نلور علر در گلراد سهنی

بررسل هله آن فائورسلم درخشلش و گرف قرار نهنو یر

(.50) شد

10 :بوتیرات هیدروکسی پلی سازی خالص و استخراج.

بله لر پا تولید برای شد یهد ههی کش یط از لییر یا

دقیقلل 51 للدت بلل و g واحللد بللر اسللهس 1300 سللرع

اللو لییللر یالل 10 حهصلل رسللو بلل .شللد سلهنیری وژ

د لهی در گلراری گر خهنل .شلد اضهف هیتوکاری سدی

پلس .گرف انجه دقیق 00 دت ب گراد سهنی درج 33

لدت بل و g واحد اسهس بر 1300 سرع به سهنیری وژ از

اسیون و الکل توسط حهصل رنگ س ید رسو دقیق ، 30

10 د لهی در که لل طلور بل و شسلی یلک ب دو نسب ب

اسللیخراج بللرای ،سللتس .شللد خشللک گللراد سللهنی درجلل

50 رنللگ سلل ید رسللو بلل بللوتیرات، هیدروکسلل پالل

بل گلراد سهنی درج 10 در و شد اضهف کاروفر لییر یا

شلدن، سلرد از پلس (.53) گرفل قرار سهع یک دت

یللک در کاروفللر در بللوتیرات هیدروکسلل پالل اللو

زیلر در کاروفلر تبخیلر بلرای و شلد ریخی تمی بشقهبک

بل بلوتیرات هیدروکسل پال .گرفل قلرار شلیمیهی هود

راحیل بل کل هنلد بهق لول ت در نهزک الی یک شکل

(.58) بود شدن جدا قهبل

کمل سلمجش برای :بوتیرات هیدروکسی پلی سنجش

سلهزی، خلهلص و اسیخراج از پس بوتیرات هیدروکس پا

تلوزین علددی دقیل تلرازوی توسط آ د دس ب ر پا

(.51) آ د دس ب زیر رابط طب ر پا درصد .شد


×100 قدار وزن خشک پا هیدروکس بوتیرات

درصد پا هیدروکس بوتیرات= قدار وزن خشک رسو ساول

بلوتیرات هیدروکس ‎پا غاظ تعیین برای ،همچمین

سلرع بله لر پال تولیلد کشل یط از لییر یا یک

سلهنیری وژ دقیقل 51 لدت بل و g واحد بر اسهس 1300

سللدی اللو لییللر یالل یللک حهصللل رسللو بلل .شللد

در گلراری گر خهنل .شد اضهف درصد یک هیتوکاری

انجلله دقیقلل 00 لدت بلل گللراد سلهنی درجلل 33 د لهی

رنگ س ید رسو شسیشوی و سهنیری وژ ،ستس .گرف

حهصل رسو ،این بر اف ون .شد انجه قطر آ توسط

در و شسلی یلک بل دو نسلب بل اسلیون و الکل توسط

بل طلور که لل گلراد سلهنی درجل 10 د لهی در ،نههی

18سلول وریک اسلید لییلر یا یک ،ستس . شد خشک

درجللل 500 د لللهی در و شلللد اضلللهف آن بللل درصلللد

قللرار جللو حملله در دقیقلل 50 للدت بلل گللراد سللهنی

بلوتیرات هیدروکس پا غایظ،اسید سول وریک .گرف

شدن سرد از پس .کمد 51اسید کورتونیک ب تبدیل را

لوج طلو در اسلید کورتونیلک نلوری جلر او ،

عملوان بل غالیظ سول وریک اسلید قهبل در نهنو یر 131

نللور بلل جهلل اسللتکیروفیو یر دسللیاه توسللط شللههد

بللوتیرات هیدروکسلل پالل غاظلل و خوانللد فللرابم ش

(.1) بررس شد ر پا این اسیهندارد م م اسهس بر

برای :بوتیرات هیدروکسی پلی استاندارد منحنی رس

در گلر یال 3 تله 5 هلهی غاظل اسیهندارد م م رس

یللک بلل خللهلص بللوتیرات هیدروکسلل پالل از لییللر یالل

شد اضهف درصد یک هیتوکاری سدی او لییر یا

.گرفل قلرار جلو آ حمله در دقیقل 50 دت ب و

طو در شد تولید اسید کورتونیک نوری جر ،ستس

اسلیهندارد م مل (.1) شد گیری انداز نهنو یر 131 وج

.شود شههد 5 شکل در شد ترسی

جر اسهس بربوتیرات هیدروکس پا اسیهندارد م م -5 شکل

نهنو یر 131 وج طو در خیاف هیه غاظ نوری

تولیمد و سملولی زیسمتی تموده رشمد سازی مناسب.

از رحاللل هلللر بلللرای :بممموتیرات هیدروکسمممی پلمممی

نظلر ورد آز هیش شرایط به کش یط سهزی، مهسب

اسللهس بللر) بللهکیری سللاو 508x3 تعللداد و شللد سللهخی

لیط ایلن لییلر یال 110 ب (فهرلمد ک 1/0 اسیهندارد

لیط نلوع اسلهس بلر سلهزی مهسلب راحل .شد تاقیح

مبل بله نمکل حلداقل و E2 بلراث، برتهن لوریه) کش

،10 ،48 ،40 ،31 ،14 ،50 ،8) تولیلد ز لهن ،(آلل کربن

،31 ،35 ،30 ،18 ،11) د للله ،(سلللهع 30 و 31 ،08 ،04

کلللربن ملللهب ،(گلللراد سلللهنی درجللل 31 و 33 ،31 ،33

و گ یالوز فروکیلوز، الکیوز، هنییو ، سهکهرز، گاوک ،)

تریتیلون، ) نییروژن مهب ،(لییر در گر 50 ی ان ب الس

قدار ب آ ونیو سول هت آ ونیو ، کارید خمر، عصهر

و (1 و 8 ،3 ،0 ،1) للیط اسللیدیی ،(لییللر در گللر یللک

(دقیقل در دور 110 و 100 ،540 ،510 ،500) شیکر دور

یلک رو بلر اسلهس هه آز هیش چیمش ن و .شد انجه

(.55) شد تعیین ز هن یک در یغیر

y = 0.072x - 0.035

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 2 4 6 8

ی ور نجر

(131

یرهنون

)

( یا گر در یا لییر)غاظ پا هیدروکس بوتیرات


.نتایج

هللهی آز للون انجلله از پللس :همما جدایممه شناسممایی

در نیلهی B2 و B1 جدایل دو شمهسلهی بلرای بیوشیمیهی

بیوشلیمیهی ههی آز هیش اسهس بر .شد گ ار 5 جدو

B2 و تورنجمسللیس بهسللیاوس B1 جدایلل ،شللد انجلله

و 1 ههی شکل ب توج به . شد شمهسهی سرروس بهسیاوس

و سلیه سلودان آ ی ی رنگ توسط PHA ههی گرانو ، 3

حللهوی هللهی کاللون 4 شللکل در .شللد رؤیلل باللو نیللل

شلههد درخشلهن آبل شکل ب بوتیرات هیدروکس پا

.شد

B2 و B1 جدای دو بیوشیمیهی ههی آز ون نیهی -5 جدو

تولید

لسییمهز

تخمیر

هنییو

تخمیر

گاوک

تخمیر

گ یاوز

صرف

سییرات

هیدرولی

کهزیین

هیدرولی

نشهسی

اجسه

کمهر

استور

ژالتیمهز اندو تولید

اکسیدازMR VP همولی

ههی آز ون

بیوشیمیهی

+ - + - + + + + - + + - + β B1

+ - + - + + + - - + + - + β B2

در صورت ب هیل قر ههی بهکیری در آلکهنوات هیدروکس پا رنگ سیه ههی گرانو :هه بهسیاوس سیه سودان آ ی ی رنگ -1 شکل

برابر 5000 ب رگممهی به نوری یکروسکوپ زیر ( و الف) B2 و B1 ههی جدای

یکروسکوپ زیر ( ) B2 و (الف) B1 ههی جدای در آلکهنوات هیدروکس پا درخشهن ههی دان :هه بهسیاوس باو نیل آ ی ی رنگ -3 شکل

برابر 5000 ب رگممهی به فائورسم

الف ب

الف ب


B1

B2

حهوی بشقهبک در وجود B2 و B1 ههی کاون :B2 و B1 ههی جدای در زند ههی کاون روی بر سیقی شکل ب باو نیل آ ی ی رنگ -4 شکل

نهنو یر 400 وج طو به فرابم ش اشع عر در دادن قرار از (1) پس و (5)قبل باو نیل رنگ

حداقل و E2 ،(LB) براث برتهن لوریه ههی کش یط از (mg.L-1) شد اسیخراج بوتیرات هیدروکس پا خشک وزن بررس نمودار -1 شکل

(سهع ) ز هن اسهس بر B2 و B1 ههی جدای در (Minimal) نمک

2.3 4.7 6

22.7

67 81.7 76.33

118

473

0

100

200

300

400

500

600

24 48 72

B2

LB

E2

Minimal

1.3 3.7 4.3 21

60 65 66

105.3

366.67

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

24 48 72

B1

LB

E2

Minimal

1

2 1

2

1 2

1

(سهع ) ز هن

ا پ

س وکدرهی

تیراوتب

(ا ی

ر گ

در

ییرل

)

(سهع ) ز هن

ا پ

س وکدرهی

تیراوتب

(ا ی

ر گ

در

ییرل

)


ب ر پا :شد خهلص بوتیرات هیدروکس پا نمون -0 شکل

.آ د دس ب رنا س ید پودر شکل

نشلهن لیط سلهزی مهسب نمودار، 1 شکل اسهس بر

بهیرین آل کربن مب به نمک حداقل کش یط داد،

.بلود شد جدا ههی بهسیاوس در ر پا تولید برای یط

بلل کللربن نسللب تللرین بللیش دارای کشلل للیط ایللن

هملین و اسل دیارههی یط ب نسب (C/N) نییروژن

در لر پال زیلهد تولیلد اصا ههی عا از تواند ورد

بلل بلوتیرات هیدروکسل ، پالل بررسل ایلن در .بهشلد آن

در لر پال ظلههر .آ لد دس ب شد خهلص پودر شکل

.اس شد داد نشهن 0 شکل

بلرای خشلک وزن اسلهس بر ر پا تولید ز هن بهیرین

بللود گللراری گر خهنلل از پللس سللهع 31 جدایلل دو هللر (.3 شکل)

تولیللد د للهی بهیللرین کلل دهللد لل نشللهن 8 شللکل

درجلل B1 35 جدایلل بللرای بللوتیرات هیدروکسلل پالل بلود گلراد سلهنی درجل B2 31 جدای برای و گراد سهنی

.اس ر پا تولید برای اسیدیی بهیرین دهد نشهن 1 شکل

.اس بود 3 جدای ، دو هر در

دقیقلل در دور 510 هللواده در 50 شللکل اسللهس بللر .شد گ ار جدای دو هر در تولید ی ان ترین بیش

بهیلرین عملوان بل گاوگ 51 و 55 ههی شکل اسهس بر نییلروژن مبل بهیلرین عموان ب خمر عصهر و کربن مب

.شد گ ار

وزن بل نسلب لر پال خشک وزن اسهس بر تولید (percent) درصد وبوتیرات هیدروکس پا (concentration) غاظ قهیس نمودار -3 شکل

در دور 510 هلواده ،3 اسیدیی گاوک ، کربن مب گراد، سهنی درج 30 د هی شرایط در ،ز هن اسهس بر B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.اس آز هیش تکرار بهر س یهناین نیهی ،آ ونیو سول هت نییروژن مب و دقیق

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

8 16 24 32 40 48 56 64 68 72 76

ت یراوت بکسروید هد پارصد

ت یراوت بکسروید ه پا

اظغ

(ییر ل یادر ر گا ی

)

(سهع )ز هن

B2

concentration

Percent

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

8 16 24 32 40 48 56 64 68 72 76



اظغ


)

(سهع )ز هن

B1

concentration

percent



نییلروژن مبل و دقیقل در دور 510 هلواده ،3 اسلیدیی گالوک ، کلربن مبل ی لهوت، د لهی شرایط در B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.اس آز هیش تکرار بهر س یهناین نیهی ،گراری گر خهن سهع 31 و آ ونیو سول هت


و دقیقل در دور 510 هلواده ،گلراد سهنی درج 30 د هی گاوک ، کربن مب خیاف، اسیدیی شرایط در B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.گراری گر خهن سهع 31 و آ ونیو سول هت نییروژن مب

0

10

20

30

40

50

60

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

26 28 30 31 32 33 35 37 39


تیراوت بکسروید ه پا

اظغ


)

(درج سهنی گراد)د ه

B2

concentration

percent

0

10

20

30

40

50

60

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

26 28 30 31 32 33 35 37 39 ت یراوت بکسروید هد پارصد


اظغ


)

(درج سهنی گراد)د ه

B1

concentration

percent

0

10

20

30

40

50

60

70

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

5 6 7 8 9



اظغ


)

اسیدیی

B2

concentratio

n

0

10

20

30

40

50

60

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

5 6 7 8 9



اظغ


)

اسیدیی

B1

concentration

percent


وزن بل نسلب ر پا خشک وزن اسهس بر تولید (percent) درصد وبوتیرات هیدروکس پا (concentration) غاظ قهیس نمودار -50 شکل

نییلروژن مبل و 3 اسلیدیی ،گلراد سلهنی درجل 30 د لهی گالوک ، کلربن مب خیاف، زن ه شرایط در B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.گراری گر خهن سهع 31 و آ ونیو سول هت


،3 اسیدیی ی هوت، کربن مب گراد، سهنی درج 31 و 35 ترتیب ب د هی شرایط در .کربن مهب اسهس بر B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.اس آز هیش تکرار بهر س یهناین نیهی ،گراری گر خهن سهع 31 و آ ونیو سول هت نییروژن مب و دقیق در دور 510 هواده

0

10

20

30

40

50

60

70

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

100 120 140 200 250



اظغ


)

rpm

B2

concentration

percent

0

10

20

30

40

50

60

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

100 120 140 200 250 ت یراوت بکسروید هد پارصد


اظغ


)

rpm

B1

concentration

persent

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

ک او گ

رزکهسه

و هنیی

وزکی ال

وزکیرو ف

وز یا گ

س ال

تیراوت بکسروید ه پا

اظ غ


)

مب کربن

B1 B2

0

10

20

30

40

50

60


مب کربن

B1 B2



مبل گالوک ، کلربن مبل گلراد، سلهنی درجل 31 و 35 ترتیب ب د هی شرایط در .نییروژن مهب اسهس بر B2 و B1 ههی جدای در ساول خشک

.اس آز هیش تکرار بهر س یهناین نیهی ،گراری گر خهن سهع 31 و دقیق در دور 510 هواده ،3 اسیدیی ی هوت، نییروژن

.گیری نتیجه و بحث

خیالف هلهی گون در بوتیرات هیدروکس پا تولید

.اسللل بررسللل شلللد قباللل طهلعلللهت در بهسلللیاوس

تولیلللللد 1004 سللللله در همکلللللهران و 10یهکسلللللد

و اللهتریو بهسللیاوس در را بللوتیرات هیدروکسلل پالل

تلرین بیش هه آن (.10) کردند بررس سوبییایس بهسیاوس

از پلس لییر بر گر یا 501 و 505 قدار را تولید ی ان

از پلس کل نمودنلد گ ار گراری گر خهن سهع 41

پللژوهش در .یهفلل کللههش تولیللد سللهع 48 گرشلل

تولیلد یط بهیرین عموان ب نمک حداقل یط حهضر

،گللراری گر خهنلل از پللس سللهع 31 کلل شللد گلل ار

گر یا 03/300 قدار ب B1 جدای توسط ر پا تولید

بلر گلر یا 433 به برابر ،B2 جدای توسط و لییر یا بر

1000 سلله در همکللهران و 15رحمللهن .بللود لییللر یالل

گلر یال 310 لیط ایلن در را ر پا قدار ترین بیش

در کلل ایللن عالل بلل (15) کردنللد اعللال لییللر یالل بللر

مبل بله نمکل حداقل کش یط از نی قبا طهلعهت

نشللهن پللژوهش حهضلر اسل ، شللد اسلی هد آللل کلربن

افل ایش ایلن .اسل لر پال تولیلد یل ان اف ایش دهمد

و اسی هد ورد یهه جدای بهالتر توانهی عا ب تواند

گراری گر خهن ز هن گرش به مرپای تولید قدرت ح ظ

شلههد بلرای ،11سیدهرن و سهنیهنه 1050 سه در .بهشد

آ یل ی رنلگ از بلوتیرات هیدروکسل پال ههی گرانو

بله طهلعل ایلن در (.51) انلد کلرد اسلی هد سلیه سودان

در وجلود رنلگ سلیه ههی گرانو رو این از اسی هد

.شد شههد هه جدای

اخیصهصل رو آ یل ی، رنلگ هلهی رو دیار از

اسی هد به ،همکهران و 13پریی 1051 سه در .بود باو نیل

هیدروکسلل پالل درخشللهن هللهی گرانللو رو ایللن از

بل نسب رو این ایهی از .کردند شههد را بوتیرات

اسل آ ی ی رنگ بیشیر سهول سیه ، سودان از اسی هد

شلود، نمل بهکیری رشد هن رنگ این ک این عا ب و

0

0.5

1

1.5

2

2.5

ت یرابوت کسروید ه پا

اظغ


)

مب نییروژن

B1 B2

0

10

20

30

40

50

60

70

تیراوت بکسروید هد پارصد

مب نییروژن

B1 B2


تولیلد و اضهف کش یط ب رشد از قبل را آن توان

کلرد ردیهب UV نور از اسی هد به هه کاون در را ر پا

یکروسلللکوپ توسلللط نیللل پلللژوهش ایلللن در (.50)

.شد شههد هه گرانو این فائورسم

همکللهران و 14جیسللیالن رو از حهضللر پللژوهش در

شللد اسللی هد بللوتیرات هیدروکسلل پالل اسللیخراج بللرای

هیتوکاریلل ، سللدی هللهی حللال از رو ایللن در (.53)

گلراری گر خهنل . شلد اسی هد کاروفر و اسیون و الکل

سلرع بله سلهنیری وژ و گلراد سلهنی درجل 33 د هی در

.شلد انجله دقیقل 51 لدت ب و g واحد بر اسهس 1300

بلله و همکللهران و 11هللهن رو از للر پالل سللهزی خللهلص

(.58) گرف انجه کاروفر از اسی هد

بلرای بوتیرات هیدروکس پا درصد ی ان ترین بیش

گلراری گر خهنل از پس سهع B2، 31 و B1 ههی جدای

.شللد اعللال درصللد 43 و درصللد 43 یلل ان ترتیللب بلل

درصلللللد 1051 سللللله در همکلللللهران و 10سلللللود

بل سلوبییایس بهسلیاوس برای رابوتیرات هیدروکس پا

51 یل ان بل اهتریو بهسیاوس برای و درصد 58 ی ان

نسب نمک حداقل یط در (.11) کردند اعال درصد

درصلد کمملد تعیلین لر پا تولید ب ساول زیسی تود

بلل نسللب تولیللد درصللد حهضللر پللژوهش در .بللود مللرپای

زیللرا یهفل ، افل ایش همکلهران و سلود هلهی پلژوهش

هله آن طهلع در مرپای تولید ب ساول زیسی تود نسب

تولیلد درصد کههش بهعث و بود حهضر پژوهش از بیشیر

. شد

دوتلهی د هی فواصل د ه مهسب شرایط تعیین برای

تولیلللللد مهسلللللب د لللللهی .شلللللد گرفیللللل نظلللللر در

درجللل B1، 35 جدایللل دربلللوتیرات هیدروکسللل پاللل

B2، 31 جدای در و درصد 43 تولید ی ان به ،گراد سهنی

.شلد گل ار درصد 43 تولید ی ان به گراد سهنی درج

کلربن مبل یلهفین آز لهیش د له، پروفهیلل رسل از پس

بهیلرین عموان ب گاوگ کربن مب .گرف انجه مهسب

درصلد تلرین بلیش کل شلد تعیین ر پا تولید برای مب

درصلد 50/10 و B2، 81/43 و B1 ههی جدای برای تولید

مبلل حضللور در تولیللد همکللهران و سللود .شللد اعللال

دکردن گ ار درصد 51 و 51 قدار ب را گاوک کربن

بهیلرین عملوان بل را گالوک ،نیل 13تهودی و برکه (.11)

31 ی ان ب ر، پا تولید و ساول تود برای کربن مب

حهضر پژوهش در کربن مب (.1) کردند گ ار درصد

بیشلیر لر پال تولیلد درصلد قلدار ا له بلود، گاوک نی

.شد گ ار

و B1 ههی جدای برای تولید مهسب اسیدیی ،همچمین

B2، 3 بل هله جدایل در تولیلد درصلد تلرین بلیش ک بود

مهسلب شلیکر دور .آ د دس ب 40/18 ،50/11 ترتیب

هلواده ،B2 و B1 هلهی جدایل برای ر پا تولید و رشد

و شللد اعللال دقیقلل در دور 510 و دقیقلل در دور 500

B2 و B1 هلهی جدایل برای ر پا تولید درصد ترین بیش

.شد گ ار 43/18 ،50/11 ترتیب، ب

اسلتکیروفیو یری رو از لر پال کی سمجش برای

. شلد تعیلین لر پا غاظ آن، از اسی هد به ک شد اسی هد

،B2 و B1 هلهی جدای برایبوتیرات هیدروکس پا غاظ

1/5 و 3/5 یل ان بل گلراری گر خهنل سلهع 31 از پس

( لر پال تولیلد قلدار تلرین بلیش ) لییلر یال بلر گر یا

همکللهران، و 18را للهداس 1001 سلله در .شللد گلل ار

گر یا یک رابوتیرات هیدروکس پا غاظ ترین بیش

(.13) کردند اعال بهسیاوس ههی گون برای لییر یا بر

کل گرفل قرار خیاف نییروژن مهب به تولید یط

مبل عملوان بل خملر عصهر ،B2 و B1 ههی جدای برای

درصلد تلرین بیش ،همچمین .شد انیخه مهسب نییروژن

ملهب هملین بل ربلو نیل بوتیرات هیدروکس پا تولید


ترتیلب بل ،B2 و B1 هلهی جدایل بلرای کل بلود نییروژن

در ای طهلعلل در .آ للد دسلل بلل درصللد 40/18 و 50/11

تولیللللد نییللللروژن مبلللل کللللردن بهیملللل بلللله ترکیلللل

جداسلهزی خمرهلهی وسلیا بل بلوتیرات هیدروکس پا

لر پال خشلک وزن درصلد 11 بل کمبوجه چهی از شد

در (.14) یهفلل افلل ایش سللاو خشللک وزن بلل نسللب

کاکسللیون هللهی سللوی از اسللی هد بلله دیاللری، بررسلل

ز لهن تغییلر بله ، الهتریو بهسلیاوس و سهبییایس بهسیاوس

وزن درصلد 33 تله تولیلد نییروژن، مب و گراری گر خهن

یهفیل افل ایش سلاو خشلک وزن ب نسب ر پا خشک

(.10) اس

کم سمجش از آ د دس ب نیهی حهضر، طهلع در

گلر یا ) خشک وزن اسهس بر بوتیرات هیدروکس پا

تعیلین ) اسلتکیروفیو یری رو اسهس بر سمجش و (لییر بر

این ک داد نشهن (لییر یا بر گر یا اسهس بر آن غاظ

شلهبه نیلهی و بود مطب ه بر کمهبیش سمجش نوع دو

.شد گ ار

تولیلد درصلد ترین بیش داد نشهن حهضر پژوهش نیهی

آ لد دسل بل بهسیاوس B2 و B1 ههی جدای برای ر پا

تلرین بلیش و 43/18 ،50/11 ترتیب، ب پهالیشاه پسه از

بلر گلر یا 11/5 و 00/5 شد تولید ر پا غاظ ی ان

.اس لییر یا

سللهزی بهیملل ز یملل در شللد انجلله طهلعللهت بررسلل

وسللیا بلل آلکللهنوات هیدروکسلل پالل تولیللد شللرایط

نیهی دهمد نشهن کاکسیون یه بو بهکیریهی ههی جدای

تولیللد بللر ازت ترکیبللهت تللأثیر بررسلل .اسلل خیا لل

توسلط فعله لجن از اسی هد به هه آلکهنوات هیدروکس پا

هلله آن ،شللد انجلله 1008 سلله در همکللهران و خیللهران

از اسلی هد هماله را اسلیر پال ایلن تولید ی ان ترین بیش

بلر درصلد 13 یل ان ب و ازت مب عموان ب خمر عصهر

سلاو خشلک وزن بل نسلب لر پال خشک وزن اسهس

سله در همکهران و 11داران خسروی (.55) کردند عرف

و کلربن ملهب نظلر از تولیلد شلرایط کلردن بهیم به 1003

بللهکیری توسللط تولیللد ز للهن و د لله زنلل ، هلل نییللروژن،

عملوان ب ک (ATCC 17699) اتروفه رالسیونیه کاکسیون

هیدروکسلل پالل قدرتممللد هللهی کممللد تولیللد از یکلل

تولیللللد توانسللللیمد اسلللل ، شللللد شللللمهخی آلکللللهنوات

بلر درصلد 58/10 حلداکنر بل رابلوتیرات هیدروکس پا

سلاو خشلک وزن بل نسلب لر پال خشک وزن اسهس

طراحللل در پژوهشلللاران هملللین (.11) دهملللد افللل ایش

در بیشللیری افلل ایش وجللب توانسللیمد دیاللری آز للهیش

(.10) شللوند بلهکیری هملهن وسللیا بل (درصلد 81) تولیلد

آز لهیش طراح ههی رو اهمی طهلع ، دو این قهیس

دیالری بررس در .دهد نشهن را یکروب تولیدات در

پاللل تولیلللد ،1055 سللله در همکلللهران و گلللودرزی

ترنجیمسللیس بهسللیاوس توسللط آلکللهنوات هیدروکسلل

کهرخهنلل پسلله بلل آلللود خللهک از شللد جداسللهزی

تله هلواده و اسلیدیی د له، سهزی مهسب به را دلسیرسهزی

نیلهی کل ایلن وجلود بله (.51) دادنلد افل ایش درصد 31

دیالر هلهی پژوهش برخ در تولید ی ان از حهضر بررس

از اسلی هد به بهالتری نیهی دیار، طهلعهت در ،اس بیشیر

آ للد دسل بل بلو غیلر توانمملد هلهی یکروارگهنیسل

وجود ک بهکیری ههی ولد پا هیدروکسل این به .اس

در آلکهنوات در گ ار قبا از خهک ههی آلود ب ن

توسلط ک یلل زاد و همکلهران جداسلهزی سجد سلایمهن

روی بلر بلهر نخسلیین بلرای حهضلر بررسل ،(13)اند شد

بلو هلهی بلهکیری داد نشلهن و گرفل انجه ن ی پسه

تلوجه در خلور توانلهی هله یط این از شد جداسهزی

طراحل بله کل دارنلد یکروبل اسلیرههی پا تولید برای

تولیلد توان شرایط، بیشیر سهزی بهیم و تر دقی آز هیش


در توان هه آن از اسی هد به و داد اف ایش را هه آن توسط

آالیمدگ کههش ز یم در زیسی ، رههی پا تولید ضمن

.کرد اقدا ن ی ترکیبهت زیسی قدردانی و تشکر

واحللد اسللال آزاد دانشللاه پژوهشلل عهونلل از

ا کهنللللهت دادن قللللرار اخییللللهر در بللللرای فالورجللللهن

ن ل پهالیشلاه کهرکملهن و لدیری از و آز هیشاهه

و قلدردان تشلکر ،نمون تهی در همکهری برای اص ههن

.شود

References

(1) Scott G., Lemaire J., Jakubowicz L.,

Ojeda T., Hebbar P. Statement by oxo-

biodegradable plastics association regarding

biodegradability of plastics containing oxo-

biodegradable additives. Oxo-Biodegradable

Plastics 2010; 20: 1- 2.

(2) Shamala TR., Chandrashekar A.,

Vijayendra SVN., Kshama L. Identification

of polyhydroxyalkanoate (PHA) producing

Bacillus spp. using the polymerase chain

reaction (PCR). Journal of Applied

Microbiolog 2003; 94: 369- 74.

(3) Chee JY., Yoga SS., Lau NS., Ling SC.,

Abed RMM., Sudesh K. Bacterially

produced Polyhydroxyalkanoate (PHA):

Converting renewable resources into

bioplastics. In: Mendez A., editor.

Technology and education topics in applied

microbiology and microbial biotechnology.

2nd

ed. Spain: Formatx; 2010; 1395- 404.

(4) Zinn M. Tailor-made synthesis of

polyhydroxyalkanoate. European Cells and

Materials 2003; 5: 38- 9.

(5) Law JH., Slepecky RA. Assay of poly-β-

hydroxybutyrate acid. Biological Sciences

1960; 82: 1- 4.

(6) Holmes E., Bollard ME., Lindon JC.,

Mitchell SC., Branstetter D., Zhang W., et

al. Crystallization and morphology of a

bacterial thermoplastic. Journal of Material

Sciences 1981; 19: 781- 94.

(7) Joshi PA., Jaysawal SR. Isolation and

characterization of poly-β-hydroxyalkanoate

producing bacteria from sewage sample.

Journal of Cell and Tissue Research 2010;

10: 2165- 168.

(8) Kunasundari B., Sudesh K. Isolation and

recovery of microbial

polyhydroxyalkanoates. Expres Polymer

Letters 2011; 7 (5): 620- 34.

(9) Berekaa MM., Al Thawadi AM.

Biosynthesis of polyhydroxybutyrate (PHB)

biopolymer by Bacillus megaterium SW1-2:

Application of Box-Behnken design for

optimization of process parameters. African

Journal of Microbiology Research 2012; 6

(4): 838- 45.

(10) Fradinho JC., Domingos JMB., Carvalho

G., Oehmen A., Reis MAM.

Polyhydroxyalkanoates production by a

mixed photosynthetic consortium of bacteria

and algae. Bioresource Technology 2013;

132: 146- 53.

(11) Mokhtarani N., Ghanjidoost H., Sarnami

MS. The effect of Nitrogen compounds on

polyhydroxyalkanoates production in

activated sludge. Journal of Environmental

Sciences and Technology 2008; 3: 85- 92.

(12) Goudarzi Z., Zahiri HS., Chamani M.,

Noghabi KA. Isolation and characterization

of a PHA-producing bacterial strain:

biopolymer production under different

growth conditions. New Cellular and

Molecular Biotechnology Journal 2011; 1:

23- 32. (13) Mohsenpoor M., Amirmozafari N.,

Ghaemi N. Isolation of betaketothiolase

gene (bktB) from Ralstonia eutropha for

modification of biodegradable bioplastics.

Journal of Biology Science 2008; 1: 67- 75.

(14) Naima A., Safia S., Ishtiaq A., Saadia A.,

Bashir A., Geoffery R. Isolation and

identification of polystyrene biodegrading

bacteria from soil. African Journal of

Microbiology Research 2010; 4 (14): 1537-

541.

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=isolation%20and%20characterization%20of%20poly-%CE%B2-%20hydroxyalkanoate%20producing%20bacteria%20from%20sewage%20sample&source=web&cd=3&cad=rja&sqi=2&ved=0CEAQFjAC&url=http%3A%2F%2Fconnection.ebscohost.com%2Fc%2Farticles%2F56637671%2Fisolation-characterization-poly-hydroxyalkanoate-producing-bacteria-from-sewage-sample&ei=HEx1UYmfDMbPsgb7hYGoBg&usg=AFQjCNGLAn-TYw1g-e5STipqsvI9NstUVQ&bvm=bv.45512109,d.ZWU



http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBwQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.sid.ir%2Ffa%2FVEWSSID%2FJ_pdf%2F32913870407.pdf&ei=R-3RU6bxA5SY1AWhl4Bw&usg=AFQjCNH5NsNlEHI5jiuP5tsfiV6SvL4XHg&bvm=bv.71667212,d.d2k




(15) Santhanam A., Sasidharan S. Microbial

production of polyhydroxy alkanotes (PHA)

from Alcaligens spp. and Pseudomonas

oleovorans using different carbon sources.

African Journal of Biotechnology 2010; 9:

3144- 50.

(16) Preethi P., Sasikala R., Aravind J.

Microbial production of

polyhydroxyalkanoate (PHA) utilizing fruit

waste as a substrate. Research in

Biotechnology 2012; 3: 61- 9.

(17) Jeyaseelan A., Pandiyan S., Ravi P.

Production of polyhydroxyalkanoate (PHA)

using hydrolyzed grass and syzygium cumini

seed as low cost substrates. Journal of

Microbiology, Biotechnology and Food

Sciences 2012; 2: 970- 82.

(18) Hahn SK., Chang YK., Lee SY.

Recovery and characterization of poly (3-

hydroxybutyric acid) synthesized in

Alcaligenes eutrophus and recombinant

Escherichia coli. Applied and

Environmental Microbiology 1995; 1 (61):

34- 9.

(19) Macrae RM., Wilkinson JF. Poly-beta-

hyroxybutyrate metabolism in washed

suspensions of Bacillus cereus and Bacillus

megaterium. Journal of General

Microbiology 1958; 19: 210- 22.

(20) Yüksekdag Z., Aslım B., Beyatlı Y.,

Mercan N. Effect of carbon and nitrogen

sources and incubation times on poly-beta-

hydroxybutyrate (PHB) synthesis by

Bacillus subtilis 25 and Bacillus megaterium

12. African Journal of Biotechnology 2004;

3 (1): 63- 6.

(21) Rehman SH., Jamil N., Hussnain SH.

Characterization and optimization of

antibiotic resistant bacterial strains for

polyhydroxyalkanoates (PHAs) production.

Pakistan Journal of Agricultural Research

2006; 4 (19): 1- 6.

(22) Sudesh K., Abe H., Doi Y. Synthesis.,

structure and properties of

polyhydroxyalkanoates: biological polyesters.

Polymer Science 2000; 10: 1503- 55.

(23) Ramadas N., Singh SK., Soccol CR.,

Pandey A. Polyhydroxybutyrate production

using agro-industrial residue as substrate by

Bacillus sphaericus NCIM 5149. Brazilian

Archives of Biology and Technology 2009;

1: 17- 23.

(24) Şafak S., Mercan N., Aslim B., Beyatli

Y. A Study on the production of poly-beta-

hydroxybutyrate by some eukaryotic

microorganisms. Turkish Electronic Journal

of Biotechnology 2002; Special Issue: 11-

17.

(25) Khosravi-Darani K., Vasheghani-

Farahani E., Shojaosadati SA. Application

of the Plackett-Burman statistical design to

optimize poly (hydroxybutyrate) production

by Ralstonia eutropha in batch culture,

Iranian Journal of Biotechnology 2003; 1:

155- 61.

(26) Khosravi-Darani K., Vasheghani-

Farahani E., Shojaosadati SA. Application

of the Taguchi design for production of poly

(ß- hydroxybutyrate) by Ralstonia eutropha,

Iranian Journal of Chemistry and Chemical

Engineering 2004; 23: 131- 36.

(27) Kafilzadeh F., Parto A., Motamedi H.

Isolation and identification of PHA

producing bacteria from oil contaminanted

soils in Masjed Soleiman and optimization

of producing conditions. Biological Journal

of Microorganisms. 2015; 4: 117- 28.

1- Polyhydroxybutyrate (PHB) 2- Polyhydroxyalkanoates (PHAs) 3- Bacillus 4- Azotobacter 5- Alcaligenes 6- Pseudomonas 7- Rhizobium 8- Bacillus megaterium

9- Biopol 10- Mokhtarani 11- Goudarzi 12- Mohsenpoor 13- Ralstonia eutropha 14- Leuria Bertani Broth 15- Shin Saeng 16- Black Sudan 17- Xylene 18- Safranin


19- Crotonic acid 20- Yüksekdag 21- Rehman 22- Santhanam and Sasidharan 23- Preethi 24- Jeyaseelan 25- Hahn 26- Sudesh 27- Berekaa and Thawadi 28- Ramadas 29- Khosravi-Darani

8 Biological Journal of Microorganism, 4th Year, No. 15, Autumn 2015

Isolation of Bacillus sp Producing Polyhydroxyalkanoate (PHA) from

Isfahan Refinery Wastewater and Qualification of Production in Submerged

Fermentation

Mahsa Keshavarz Azam

M.Sc. of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran, [email protected]

Nafiseh Sadat Naghavi *

Assistant Professor of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran, [email protected]

Zahra Etemadifar

Assistant Professor of Microbiology, Isfahan University, Isfahan, Iran, [email protected]

Abstract

Introduction: The aim of present study was isolation of polyhydroxybutyrate producing

Bacillus species from oil refinery waste water, Isfahan, Iran and primarily optimization of

production condition. Petroleum wastes are rich of carbon sources and have low amounts of

nitrogen and phosphorus sources. AS the most important factor in production of intracellular

inclusions is increasing the C/N ratio, it seemed that polyhydroxybutyrate producing

microorganisms will be found in these wastes.

Materials and methods: Bacillus species were isolated and purified from oil refinery

wastewater. The polymer was verified using different staining procedures. Polymer was

extracted by digestion method and the optimum production conditions were investigated in

minimal salt medium with the organic carbon source by submerged fermentation. Production of

polyhydroxybutyrate was studied using dry weight and optical density measurement.

Results: Between various isolated Bacillus strains, two of them (B1 and B2) were

polyhydroxybutyrate producers. Maximum PHA production based on dry weight and

concentration were obtained for strain B1 after 72 hours incubation, at 31°C, in the presence of

glucose as carbon source and yeast extract as nitrogen source, pH=7, and aeration in 120 rpm;

and for strain B2 in the same condition, except optimal temperature which was 32°C. The most

production amounts were 367 mg.ml-1

for B1 and 473 mg.ml-1

for B2 isolates. Also the most

polymer percentage was 52/16 and 58.43 for B1 and B2 isolates respectively.

Discussion and conclusion: The results showed that the production of polyhydroxybutyrate

was increased by optimization of the conditions in both isolates. Using petroleum wastes as well

as production of biodegradable plastics, leads to decontamination of theses wastes.

Key words: Polyhydroxybutyrate, Biodegradable plastics, Bacillus, Optimized production

conditions

* Corresponding author

Received: January 21, 2014 / Accepted: September 22, 2014

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]*

و ناهفصا هاگشیلااپ باسپ زا (pha...

Documents