17792

17792

بررسي توليد آنزيم سلولاز به روش تخمير حالت جامد

كارشناسي ارشد

بيوتكنولوژي

فروردين 1396

دكتر پريسا حجازي

مهندسي شيمي

چكيده با توجه به اهميه و كاربرد فراوان آنزيم سلولاز، مهمترين م سئله در حال حا ضر يافتن شرا يط بهينه براي توليد بي شينه آنزيم با حداقل هزينه ميبا شد . در اين را ستا، در ا ين پژوهش توليد آنزيم سلولاز به ك مك قارچ تريكودرماري سي PTCC 5142 بر روي چهار نوع سوب ستراي ل يگنو سلولزي ارزان قيمه )جوانه ذرت، سبوس ذرت ، خاك اره و سبوس گند ( و تركيبهاي مختلف دو سوب ستراي خاك اره و سبوس گند به روش تخمير حاله جامد به مدت 6 روز در مقياس ارلن مطالته شد. همچنين تأثير هوادهي بر ميزان توليد 0 ليتري با استفاده از مخلوط سوبستراي سبوس گند و خاك اره با / اين آنزيم در بيوراكتور بستر آكنده 5 نسبه 3:1 مورد بررسي قرار گرفه. فتاليه آنزيم سلولاز توليد شده در قالب دو آنزيم اگزو بتا 3و 4 گلوكاناز ( FPase ( و اندو بتا 3و 4 گلوكاناز ) CMCase ( مورد بررسي قرار گرفه. رطوبه اوليه سوبسترا، pH و درجه حرارت در مقياس ارلن به ترتيب ) w/w 4/8 و 10 درجه سانتيگراد تنظيم شد. نتايج نشان داد كه ، %00 ) ميزان توليد آنزيم اندو بتا 3و 4 گلوكاناز از آنزيم اگزوبتا 3و 4 گلوكاناز در تمامي سروبسرتراها بيشرتر اسره. بيشترين مقدار فتاليه آنزيم اندوگلوكاناز و اگزوگلوكاناز در مقياس ارلن به ترتيب در روز ششم و سو 31 و 𝑈gds 6/4 با اسرررتفاده از تركيب 05 % سررربوس گند و 55 % خاك اره به دسررره آمد . رطوبه اوليه سوبسترا، pH و درجه حرارت در بيوراكتور بستر آكنده به ترتيب ) w/w 5/5 و 58 درجه سانتيگراد ، %00 ) 3 و ،0/ ثابه در نظر گرفته شد. سرعه هوادهي در بيوراكتور بستر آكنده در سه سطح 5 𝑙ℎ.𝑔𝑑𝑠 3/5 بررسي شد. نتايج به د سه آمده ن شان داد كه هوادهي تأثير مثبه بر ر شد قارچ و فتاليه آنزيم دارد. بي شترين مقدار فتاليه آنزيم اندوگلوكاناز و اگزوگلوكاناز به ترتيب برابر 16 و 30 𝑈gds در سررعه هوادهي 𝑙ℎ.𝑔𝑑𝑠 3/5 مشاهده شد. واژههاي كليدي: آنزيم سلولاز، تخمير حاله جامد، تريكودرما ريسي، سوبستراي ليگنوسلولزي، بيوراكتور بسترآكنده، سرعه هوادهي

1396/06/25

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: Given the importance and application of cellulase enzymes, the most important issue is now to find the optimum conditions of maximum enzyme production at a minimal cost. In this regard, in this study the production of cellulase enzyme with Trichoderma ressei PTCC 5142 on four types of cheap lignocellulosic substrates (corn germ, corn bran, sawdust, and wheat bran) and various combinations of of sawdust and wheat bran as substrate were studied using solid state fermentation for 6 days in flask scale. In addition, the effect of various aeration rates on the amounts of the enzyme production in 0.5-liter packed-bed bioreactor were examined by combination of wheat bran and sawdust with a ratio of 3:1. Cellulase enzyme activity of two produced enzymes in the form of beta-1,4-exo glucanase (FPase) and endo-beta-1, 4-glucanase (CMCase) were meseared. Initial substrate moisture content, pH and temperature in the flask scale were set at 70% (w/w), 4.8 and 30 °C, respectively. The results showed that for all substrates, the activity of the endo-beta-1, 4-glucanase production was more than exo-beta-1, 4-glucanase. The most endoglucanase and exoglucanase enzyme activities in flask scale were achieved 13 and 6.4 U/gds on the sixth and third day respectively using a mixture of 75% wheat bran and 25% sawdust. Initial substrate moisture content, pH and temperature in the packed-bed bioreactor was respectively considered 70% (w/w), 5.2 and 28 °C. The packed-bed bioreactor aeration rate in three levels of 0.5, 1 and 1.5 (l / h.gds) were investigated. The results showed that the aeration rate has positive impact on the fungal growth and enzyme activity. The greatest amount of enzyme activity for endoglucanase and exoglucanase was respectively observed 36 and 10 (U /gds) at aeration rate of 1.5 (l/h.gds). Keywords: Cellulase enzyme, Solis state fermentation, Trichoderma ressei, Lignocellulosic substrate, Packed-bed bioreactor, Aeration rate.