عنوان پایان‌نامه
بررسی امکان تولید و خواص بیوسورفکتانت استحصالی از میکروارگانیسم های ایزوله شده از چشمه ی آب گرم اسیدی بوشهر
- رشته تحصیلی
- بیوتکنولوژی-میکروبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 193;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67576
- تاریخ دفاع
- ۱۵ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- سمیه ابراهیمی
- استاد راهنما
- حسن جلیلی
- چکیده
- سورفکتانت‌ها به صورت گسترده‌‌ای در صنایع مختلف کاربرد دارند. علاوه بر مشکلات زیستی ناشی از این سورفکتانت‌ها ناکارآمدی آن‌ها در برخی از زمینه‌ها موجب توجه محققین به سمت استفاده از بیوسورفکتانت‌ها (سورفکتانت با منشا زیستی) گردیده است. در این تحقیق 12 گونه‌ی باکتریایی جداسازی شده از چشمه آب گرم اسیدی بوشهر برای تولید بیوسورفکتانت مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد زیستگاه این باکتری‌ها انتظار می‌رود بیوسورفکتانت جدا شده نیز دارای ویژگی‌های ممتازی باشد. ابتدا 12 گونه باکتریایی با تست‌های رایج (رشد بر روی منبع هیدروفوب، همولیز گلبول قرمز، کنار زدن نفت ، سنجش کشش سطح ، پلیت CTABو ...) برای تولید بیوسورفکتانت مورد بررسی قرار گرفتند. طبق نتایج آزمایشات یکی از گونه‌های جدا سازی شده بهترین گونه تولید کننده بیوسورفکتانت بوده و مورد آنالیز 16S rRNA قرار گرفت و با Blast n مشخص گردید باکتری مورد نظر بیشترین شباهت را به باسیلوس سوبتیلیس دارد. فاز بعدی پروژه تعیین میزان تولید بیوسورفکتانت در طی زمان‌های مختلف پس از تلقیح، پایداری آن و بررسی آب گریزی سطح سلول باکتری بود. بعد از رسیدن باکتری به حداکثر رشد سطح آن از آب گریزی کمی برخوردار بوده و هم‌چنین تولید بیوسورفکتانت هم‌زمان با رشد باکتری صورت پذیرفته و در مرحله‌ی سکون به حداکثر تولید رسیده است. بیوسورفکتانت مربوطه از پایداری دمایی خوبی برخوردار بود و دمای 120 درجه سانتی گراد را تحمل می‌کند. هم‌چنین این بیوسورفکتانت در pH های قلیایی خواص سطحی خوبی داشته و در pH های اسیدی به دلیل عمل ترسیب، بیوسورفکتانت قادر به کاهش کشش سطح و ایجاد امولسیون نبود. به علاوه بیوسورفکتانت در اسمولاریتی 4 درصد قادر به حفظ خواص سطحی بوده و در درصد های بالاتر نمک به دلیل رسوب گذاری، بیوسورفکتانت توانایی کاهش کشش سطح و ایجاد امولسیون را نداشت. در مرحله‌ی بعدی بهترین روش استخراج بیوسورفکتانت تعیین و آنالیز ساختاری و حرارتی بیوسورفکتانت استحصالی با استفاده از NMR ,FTIR ,TLC و DSC صورت گرفت. دو لکه‌ی لیپوپپتیدی در آنالیز TLC مشاهده شد و طیف NMR و FTIR نمونه لیپوپپتیدی بودن آن را تأیید کرد. پایداری حرارتی بیوسورفکتانت استحصالی تا دمای 140 درجه‌ی سانتی گراد به وسیله‌ی آنالیز DSC به اثبات رسید. در مرحله‌ی بعدی تعیین خواص زیستی بیوسورفکتانت استحصالی انجام شده و تأثیر بیوسورفکتانت مربوطه بر سلول‌های SW480، باکتری اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس مورد بررسی قرار گرفت. لیپوپپتید مربوطه در غلظت 6000 نانوگرم در میلی لیتر قادر به از بین بردن نیمی از سلول‌ها بوده و خواص ضد باکتریایی علیه استافیلوکوکوس اورئوس دارد. کلید واژه بیوسورفکتانت، باسیلوس سوبتیلیس، آنالیز ساختاری و حرارتی، تست ضد باکتریایی و تست MTT
- Abstract
- Surfactants are widely used in various industries. for some environmental problems scientists has led to use natural surfactant which named biosurfactant. In this research, 12 bacterial species isolated from Bushehr’s acidic hot spring were examined for biosurfactant production. According to the unique properties of their settlement, it is supposed that the biosurfactants are be of excellent characters. Firstly, 12 bacterial species were examined for biosurfactant production by common tests (growth on the hydrophobic resource, hemolysis of erythrocytes, oil spreading test, surface tension measurment, CTAB plate and etc.). results show that the species 12 has the best potential production and 16S rRNA gene sequencing revealed. In another stage, biosufactant production kinetics and its stability has been determined and the hydrophobicity of the bacterial cell surface has been evaluated. After the maximum growth, the hydrophobicity of the surface was little and biosurfactant production coincided with the bacterial growth as well and reached to the maximum rate at the begining of stationary phase. The biosurfactant was thermally stable and endured the temperature in 120°C. the biosurfactant had good surface properties in basic pH ,and due to the sedimentation in acidic pH was not able to reduce the surface tension and emulcification. Furthermore, surface properties was maintained in osmolarity 4% and in higher concentration for sedimentation surface tension and emulcification ability was reduced. In the next stage, the best method of biosurfactant extraction was identified and its structural and thermal analysis was done by using TLC, FTIR, NMR, DSC. It was observed two lipopeptide spot in TLC analysis ,and FTIR and NMR spectrum showed structural similarity of the resulting biosurfactant with surfactin. It was proofed the stability of mentioned biosurfactant to 140 °C by DSC analysis. In the last step, biologycal properties of the biosurfactant was identified and its effect on sw480 cell line, Escherichia coli and Staphylococcus aureus was evaluated. The lipopeptide are able to kill a half of the cells at 6000 ng/ml and has antibacterial effect againstStaphylococcus aureus . Keywords: Biosurfactant, Bacillus subtilis, Structural and Thermal analysis, Antibacterial and MTT test
