انتخاب شرایط بهینه تولید بیوپلیمر میکروبی ضدخوردگی از گونه فلاووباکتریوم به‌روش سطح پاسخ (RSM)

Abstract

مقدمه: روش‌های گوناگونی برای مقابله با پدیده خوردگی پیشنهاد شده است. یکی از این روش‌ها استفاده از رنگ‌ها و پوشش‌ها است. در فرمول‌بندی رنگ‌ها و پوشش‌ها ترکیبات ضدخوردگی مختلفی به کار برده می‌شود که روند خوردگی را کند می‌کنند. در یک روش جدید استفاده از بیوپلیمر میکروبی می‌تواند با هزینه کمتر، به‌علت اینکه تولید بیوپلیمر نیاز زیادی به کارخانه و صنعت پیشرفته ندارد، مشکل خوردگی را به‌خصوص در صنایع تا حدود زیادی رفع کند. با توجه به گزارش‌های مربوط به تأثیرات ضدخوردگی بیوپلیمر تولیدی از گونه فلاووباکتریوم، در این مطالعه برای بهینه‌سازی تولید این بیوپلیمر اثر پارامترهای دما، pH و دور شیکر بر مقدار تولید بیوپلیمر با استفاده از نرم‌افزار طراحی آزمایش به‌روش RSM ، بررسی شد‏. ‏‏<br /> <br /> مواد و روش ‏‏ها: برای تولید بیوپلیمر از محیط کاری ارلن به‌حجم 300 میلی‌لیتر استفاده شد. پس از تهیه محیط کشت تولید بیوپلیمر، محیط پیش کشت (6درصد حجمی) به ارلن‌ها تلقیح شد. بعد از تلقیح، ارلن‌ها در دماها، pH و دورهای مختلف که با نرم‌افزار طراحی آزمایش به‌روش RSM طراحی شد، به‌مدت 96 ساعت در شیکر انکوباتور قرار داده شد. بعد از این زمان برای جداسازی سلول‌ها، محیط‌ها در دورrpm ‏9000 و به‌مدت 10 دقیقه سانتریفیوژ شد، سپس مایع رویی با سه برابر حجمش الکل سرد برای رسوب بیوپلیمر تولیدی مخلوط شد. درنهایت، محلول‌های نمونه در دمای 4 درجه سانتی‌گراد برای 24 ساعت به‌منظور افزایش رسوب بیوپلیمر نگهداری شد. ‏‏<br /> <br /> نتایج: تحلیل نتایج حاصل از طراحی آزمایش‌ها به‌روش RSM نشان می‌دهد که دما، pH و دور شیکر به‌ترتیب اثر درخورتوجهی بر تولید بیوپلیمر ضدخوردگی داشته‌اند. تولید بیوپلیمر ابتدا تا رسیدن به 8=pH افزایش می‌یابد و سپس کاهش می‌یابد. همچنین دمای مناسب رشد باکتری 33 درجه سانتی‌گراد بوده و بیشترین میزان بیوپلیمر تولیدشده در دور شیکر در rpm 210‏ بوده است. درنهایت بیشترین مقدار بیوپلیمر تولیدی(3/14 گرم بر لیتر) در دمای33 درجه سانتی‌گراد و 8pH= و دور شیکر rpm 210 به دست آمد. ‏<br /> <br /> بحث و نتیجه‏ گیری: تولید بیوپلیمر ضدخوردگی از گونه فلاووباکتریوم به‌طور قابل‌توجهی تحت تأثیر پارامترهای فیزیکی است. نتایج حاصل از تولید بیوپلیمر با بررسی شرایط دما، pH و دور شیکر، پس از بهینه‌سازی، نشان از اهمیت این پارامترها برای تولید اقتصادی بیوپلیمر است‏. ‏‏