15201

15201

ممانعت‌كنندگي در توليد زيستي اتانل و به كارگيري جداسازي در رفع آن

كارشناسي ارشد

بيوتكنولوژي

دي ماه 1394

دي ماه 1394

دكتر فرشته نعيم‌پور

شيمي

چكيده در دهه¬هاي اخير بدليل كاهش ذخاير سوخت¬هاي فسيلي و آلودگي‌هاي ناشي از اين سوخت‌ها، محققين توجه ويژه¬اي به سوخت‌هاي تجديدپذير با آلودگي كمتر از جمله سوخت¬هاي زيستي نموده¬اند. اتانول زيستي، محصول تخمير قندها توسط ميكروارگانيسم¬ها، از سوخت¬هاي جايگزين مطرح مي باشد كه در حال حاضر تحقيقات زيادي براي كاهش هزينه¬هاي توليد آن صورت مي¬گيرد. يكي از مشكلات در توليد اتانل اثر ممانعت‌كنندگي غلظت‌هاي بالاي اين محصول بر ميكروارگانيسم توليد كننده مي¬باشد. لذا در اين پژوهش، هدف بررسي توليد اتانول توسط باكتري زايموموناس موبيليسو بررسي ممانعت‌كنندگي و راهكارهاي حذف يا كاهش آن مي¬باشد. براي اين منظور ابتدا، عملكرد كشت هاي هوازي و بي‌هوازي در محيط معين در ارلن مورد مقايسه قرار گرفت و مشخص شد كه توليد اتانول در حالت بي‌هوازي (g/l 63/8) بدليل مصرف شدن گلوكز در مسير تخمير 9/1 برابر حالت هوازي يعني تنفس سلولي (g/l 53/4) است. سپس اثر غلظت اوليه گلوكز (5 تا 250 گرم بر ليتر) بر توليد اتانل در حالت بي‌هوازي مورد بررسي قرار گرفت. با افزايش غلظت گلوكز نرخ ويژه رشد و بازده توليد بيومس كاهش يافت درحاليكه بازده توليد اتانل تقريبا ثابت باقي ماند. اين مسئله نشان دهنده عدم وابستگي توليد اتانل به شدت رشد سلولي مي¬باشد. باكتري مورد استفاده قابليت تحمل غلظت‌هاي بالاي گلوكز و اتانل را از خود نشان داد و بيشينه بهره‌وري(g/l.h 76/2(در غلظت g/l 200 بدست آمد. به منظور بررسي اثر دفع اتانول از محيط تخمير، دو آزمايش در بيوراكتور 500 با و بدون عبور گاز نيتروژن به مدت 7 ساعت با شدت l/min 1 انجام گرفت. نتايج نشان داد كه عبور گاز نيتروژن از درون محيط تخمير، %2/12 از كل اتانل توليد شده را از سيستم خارج نموده و با خارج شدن اتانل به عنوان محصول ممانعت كننده، افزايش (%23) در نرخ مصرف گلوكز نسبت به سيستم بدون دفع با گاز مشاهده شد. غلظت اتانل توليد شده در انتهاي تخمير %5/5 نسبت به حالت شاهد افزايش پيدا كرد. بنابراين مي¬توان از دفع گاز براي كاهش ممانعت‌كنندگي در توليد اتانل استفاده نمود. واژه‌هاي كليدي:بيواتانل،زايموموناس موبيليس،ممانعت‌كنندگي، جداسازي درجاي محصول، دفع با گاز