بهینه سازی فرآیند استخراج بیو پلیمر کیتوزان از دیواره سلولی قارچ های زیگومایست

کیتوزان، پلیمری تشکیل شده از مونومرهای گلوکوزآمین است که تولید صنعتی آن به روش استیل زدایی شیمیایی کیتین استخراج شده از پوست بدن سخت پوستان می باشد. به تازگی دیواره سلولی قارچ های زیگومایست نیز به عنوان منبع دیگری برای تولید کیتوزان ارائه شده است. در دیواره سلولی قارچ، کیتوزان از طریق استیل زدایی آنزیمی کیتین تولید می شود. کیتوزان یک پلیمر پلی کاتیونی و به همین دلیل دارای خواص با ارزش بسیاری است. در این پژوهش روش جدیدی برای استخراج بهینه کیتوزان از دیواره سلولی قارچ ارائه شد و اثر اسید سولفوریک، هیدروکلریدریک، نیتریک، استیک و لاکتیک در فسفات زدایی از دیواره سلولی و نیز حفظ کیتین و کیتوزان موجود در دیواره سلولی بررسی شده است. همچنین اسیدهای مناسب برای رسیدن به استخراج بهینه مشخص شد که شامل بکارگیری اسید سولفوریک به عنوان بهترین اسید در فسفات زدایی دیواره سلولی و اسید لاکتیک برای انحلال سازی و استخراج کیتوزان می باشد. نتایج حاصل از آزمایش ها نشان داد که محلول اسید سولفوریک در دمای محیط باعث نامحلول شدن کیتوزان در ادامه آزمایش ها می شود که این مشکل با شست و شوی قلیایی محلول قابل رفع است. بازده دیواره سلولی برابر 16/0 گرم به ازای هر گرم زیست توده اندازه گیری شد. در نهایت کیتوزان از باقی مانده دیواره سلولی در دمای محیط توسط اسید لاکتیک استخراج شد. با استفاده از روش ارائه شده، میزان بازده کیتوزان در دیواره سلولی یک ریزسازواره از خانواده قارچ های زیگومایست به نام رایزوپوس اورایزه برابر3/12 درصد در دمای محیط بدست آمد. لازم به ذکر است که فرآیند استخراج به طور مشابه بر روی کیتوزان تجاری انجام و بازده نسبتاً مطلوب 9/86 درصد بدست آمد. ویسکوزیته کیتوزان تجاری قبل و بعد از فرآوری اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اندازه گیری ویسکوزیته نشان داد که در استخراج به روش ارائه شده، ویسکوزیته و وزن مولکولی کیتوزان تجاری تقریباً بی تغییر می ماند. به جز کیتوزان، میزان فسفات، پروتئین، گلوکوزآمین و نرمال استیل گلوکوزآمین موجود در دیواره سلولی قارچ نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که میزان ناخالصی قارچ رایزوپوس اورایزه در دیواره سلولی بعد از فرآوری با اسید سولفوریک به میزان یک درصد کاهش یافته و این میزان در کیتوزان استخراج شده 1/0 درصد اندازه گیری شد. همچنین مقدار پروتئین اندازه گیری شده در دیواره سلولی ریزسازواره بعد از استخراج قلیایی کمتر از پنج درصد از وزن زیست توده آن اندازه گیری شد. همچنین مورفولوژی دیواره سلولی در فرآوری با پنج اسید مختلف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد.