بهینه سازی تولید سورفکتین با استفاده از باکتری Bacillus subtilis NLIM 0110 درون راکتور زیستی لرزان

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشکده مهندسی شیمی

2 تهران، دانشگاه تهران، دانشکده مهندسی شیمی

چکیده

در این پژوهش، تولید بیوسورفکتانت سورفکتین با استفاده از باکتری Bacillus subtilis NLIM 0110 مورد مطالعه قرار گرفت. این باکتری از خاک یک منطقه کشاورزی ایران جدا شده بود. شرایط بهینه برای تولید سورفکتین در مقیاس ارلن برابر rpm250و°C37 به ‌دست آمد. در این شرایط بهینه، بیش ترین مقدار تولید زیست توده و سورفکتین در ارلن به ترتیب به g/Lg/L 8 /1 رسید. بازده سورفکتین روی بیومس Yp/x (g/g)، بازده سورفکتین روی ساکاروز Yp/s (g/g) و نرخ کل تولید سورفکتین (mg/l. h)Y به ترتیب 45/0 ، 18/0 و 30 به‌ دست آمد. نتیجه‌ ها همچنین نشان داد برای این میکروارگانیسم، تولید سورفکتین وابسته به رشد باکتری است. سورفکتین تولید شده توانست فعالیت سطحی خوبی از خود نشان دهد به طوری که کشش سطحی از mN/m 70 به مقدار mN/m 25 رسید. بنابراین، بیوسورفکتانت تولیدی را می‌ توان برای کاربردهای صنعتی پیشنهاد داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Sen R., Biotechnology in Petroleum Recovery: The Microbial EOR, Progress in Energy and Combustion Science, 34, p. 714 (2008).

[2] راشدی ح.، جمشیدی ا.، مظاهری اسدی م.، بنکدار پور ب.، بررسی تولید رامنولیپید توسط میکروارگانیسم سودوموناس آرجینوزا جدا شده از مخازن نفتی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1) 25، ص. 25 (1385)

[3] امینی ف.، صمدی ن.، هرانده م.، نقدی م.، شریفان ان.، بررسی شرایط تولید رامنولیپید حاصل از سویه های مختلف سودوموناس آرجینوزا،  نشریه علوم تغذیه و صنایع غذایی ایران، 1، ص. 33 (1388).

[4] Carrillo P.G., Mardaraz C., Pitta-Alvarez S.I., Giulietti A.M., Isolation and Selection of Biosurfactant-Producing Bacteria, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2, p.82 (1996).

[5] Desai J. D, Banat I. M., Microbial Production of Surfactants and Their Commercial Potential, Microbio. Mol. Biol., 61, p. 47 (1997).

[6] Sim L., Ward O., Li Z.Y., Production and Characterization of a Biosurfactant Isolated from Pseudomonas aeruginosa UW-1, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 19, p. 232 (1997).]

[7] Abu-Ruwaida A.S., Banat I.M., Haditirto S., Isolation of Biosurfactant Producing Bacteria, Product Characterization and Evaluation, Biotechnology, 2, p.315 (1991).

[8] Müller M.M., Hörmann B., Syldatk C.,  Hausmann R., Pseudomonas aeruginosa PAO1 as a Model for Rhamnolipid Production in Bioreactor Systems, Appl. Microbiol. Biotechnol., 87, p. 167 (2010).

[9] امانی ح.، بررسی فرایند ازدیاد برداشت میکروبی نفت با بیوسورفکتنت­ها، پایان نامه دکتری، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، (1389).

[10] Amani H., Mehrnia M.R., Haghighi M., Sarrafzadeh M.H., Soudi M.R., Scale up and Application of Biosurfactant from Bacillus subtilis in Enhanced Oil Recovery, Applied Biochemistry and Biotechnology, 162 , p.510 (2010).

[11] Chen C.Y., Baker S.C., Darton R.C., Batch Production of Biosurfactant with Foam Fractionation, Chem. Technol. Biotechnol., 81, p. 1923 (2006).

[12] Paolo C., paola C., Method of Producing Surfactin with the Use of Mutant of Bacillus subtilis, USP 5,227,294, (1993).

[13] Veenandig N.K., Gowthaman M.K., Karanth N.G.K., Scale up Studies for the Production of Bioosurfactant in Packed Column Bioreactor, Bioprocess Engineering, 22, p. 95 (2000).

[14] Davis D.A., Lyncha H.C., Varley J., The Application of Foaming Recovery of Surfactin from B. subtilis ATCC 21332 Cultures, Enzyme Microbiol. Technol., 28, p. 346 (2001).

[15] Yeh M.S., Wei Y.H., Chang J.S., Bioreactor Design for Enhanced Carrier-assisted Surfactin Production with Bacillus subtilis, Process Biochemistry, 41, p. 1799 (2006).

[16] Joshi S., BharuchaC.,  Jha S., Yadav S., Nerurka A.,  Desai A.J.,  Biosurfactant Production Using Molasses and Whey under Thermophilic Conditions,  Bioresource Technology, 99, p. 195 (2008).

[17] Nasr S., Soudi M.R., Mehrnia M.R., Sarrafzadeh M.H.,Characterization of Novel Biosurfactant Producing Strains of Bacillus spp. Isolated from Petroleum Contaminated Soil, Iranian Journal of Microbiology, 1, p. 54 (2009).

[18] Youssef N.H., Duncan K.E., Nagle D.P., Savage K.N., Knapp R.M., McLnerney M.J., Comparison of Methods to Detect Biosurfactant Production by Diverse Microorganisms, J.of Microbiol. Meth., 56, p.339 (2004).

[19] Lin S.C., Recovery and Purification of the Lipopeptide Biosurfactant of Bacillus subtilis by Ultrafiltration, Biotechnol. Techniques, 11, P. 413 (1997).

[20] Cooper D.G., Macdonald C.R., Duff  S.F.B., Kosaric N., Enhanced production of Surfactin from Bacillus subtilis by Continuous Product Removal and Metal Cation Additions, Appl.  Environ.  Microbiol. 42, p.408 (1981).

[21] Valter P.J., Lipopeptides, An Attractive Class of Microbial Surfactants, Prog. Colloid. Polym. Sci. 72, p. 12 (1986).