بهینه سازی و مطالعه سینتیکی تولید سورفکتانت زیستی جدید در فرمانتور آزمایشگاهی

سورفکتانتهای زیستی ترکیبات فعال سطح از خانواده گلیگولیپیدها، لیپوپپتیدها، لیپوساکاریدها، فسفولیپیدها/ اسیدهای چرب و سورفکتانت های پلیمری و سورفکتانت های ذره ای میباشند که توسط طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها تولید می شوند. تولید سورفکتانتهای زیستی به دلایل مختلف از جمله سازگاری با محیط زیست و پتانسیل بالای کاربرد آنها در فرآیندها و صنایع مختلف نظیر صنعت نفت و بازیافت آن، صنایع غذایی، دارویی، کشاورزی، محیط زیست و غیره مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مسائل مهم بر سر راه تولید سورفکتانت های زیستی تولید ارزان این مواد زیستی و اقتصادی نمودن آنها است. در این مطالعه تولید سورفکتانت زیستی توسط گونه باکتریایی باسیلوس سرئوس مطالعه شد. از بین گلیسرول، گلوکز، ساکارز، نفت سفید و ملاس، سوبسترای ارزان ملاس به عنوان منبع کربن انتخاب و عوامل موثر بر تولید سورفکتانت نظیر دما, ph و نسبت c:n در فلاسک با دور همزن rpm200 با استفاده از روش سطح پاسخ (rsm) بررسی و بهینه سازی شد. در فرآیند سنتز سورفکتانت زیستی با اندازه گیری کشش سطحی و اندیس امولسیون سازی ) (e24 در زمان های مختلف، بهترین نتیجه وقتی به دست آمد که نسبت منبع کربن به منبع نیتروژن (c:n) برابر30، دما°c 1/29 و ph 3/7 باشد. کشش سطحی با روش حلقه با استفاده از تنسیومتر در دمای اتاق به mn/m 30 کاهش یافت و اندیس امولسیون سازی با استفاده از نفت سفید 53% تا 48 ساعت به دست آمد. در این تحقیق رشد گونه باکتری تولید کننده سورفکتانت زیستی در فرمانتور آزمایشگاهی با استفاده از مدل های سینتیکی مختلف بررسی شد. پس از برازش مدل ها با داده های تجربی، پارامترهای هر یک از این مدل ها به دست آمد. بهترین برازش مربوط به مدل سینتیکی کونتویس بود. سینتیک تولید سورفکتانت زیستی در شرایط بهینه با اندازه گیری وزن توده سلولی و مصرف سوبسترا در زمان بررسی شد و با برازش داده های تجربی با مدل حداکثر شدت رشد ویژه (µmax) برابر با 145/0 بر ساعت و مقدار ks 83/1گرم در لیتر به دست آمد.