تولید زیست پلیمر کردلان توسط Agrobacterium radiobacter در محیط کشت حاوی ضایعات انگور

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات سلامت مواد غذایی (نمک)، دانشگاه علوم پزشکی سمنان، سمنان، ایران

2 گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز،ایران

3 گروه صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد ایران

چکیده

کردلان پلی ساکاریدی نامحلول در آب و گران‌قیمت است که از واحدهای 14β">  (1‌3)D-گلوکان تشکیل‌شده است. خواص ژل ایجادشده توسط گرما باعث شده کردلان در صنایع غذایی از اهمیت بالایی برخوردار شود. یکی از اصلی‌ترین فاکتورهای محدودکننده استفاده گسترده از کردلان، هزینه تولید بالای آن است. لذا به‌کارگیری ضایعات کشاورزی راهی مناسب برای این مشکل است. در این تحقیق، تولید کردلان توسط باکتری Agrobacterium radiobacter PTCC 1654 در محیط کشت با غلظت‌های مختلف (5، 5/7 و 10 درصد) شیره انگور و ساکارز به عنوان منبع کربن، مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این، میزان کردلان و بیومس تولیدی تعیین و ترکیب قندهای پلی ساکارید به‌دست‌آمده با استفاده از تکنیک کروماتوگرافی لایه‌نازک تعیین شد. تغییرات pH محیط تخمیر نیز در طول فرایند مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد بالاترین میزان تولید پلی ساکارید، در محیط تخمیر حاوی شیره انگور با بریکس 5/7 و پس از گذشت 144 ساعت از شروع تخمیر به دست آمد. pH محیط تخمیر در طول فرایند تخمیر از 7 به حدود 5/5 کاهش یافت. نتایج کروماتوگرافی لایه نازک پلی ساکارید تولیدی نشان داد که تنها مونومر تشکیل‌دهنده ساختار این پلیمر، گلوکز بود. نتایج همچنین نشان داد که شیره انگور در مقایسه با ساکارز خالص به شکل معنی‌داری بازدهی بالاتری در تولید کردلان داشت (05/0p <). بنابراین در این زمینه دارای مزیت نسبی بود. بر اساس یافته‌های حاصل از پژوهش حاضر می‌توان نتیجه گرفت، ضایعات کشاورزی نظیر شیره انگور را می‌توان به‌عنوان منبع کربن فرایند تخمیر برای تولید پلیمر کردلان استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Curdlan biopolymer production by Agrobacterium radiobacter in a medium containing grape syrup

نویسندگان [English]

  • Anna Abdolshahi 1
  • Marzieh Mousavinasab 2
  • Leila Monjazebmarvdashti 3

1 Food Safety Research Center (salt), Semnan University of Medical Sciences, Semnan, Iran

2 Department of Food Science and Technology, College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran

3 Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

چکیده [English]

Curdlan is water-insoluble and expensive polysaccharide that is made up of D-glucan monomers with b- (1→3) bonds. The properties of the gel created by the heat make Curdlan very important in the food industry. One of the main limiting factors for using Curdlan is its production cost. Agricultural waste can be used as a cheap substrate for its production. In this research, Curdlan production of was evaluated by Agrobacterium radiobacter PTCC 1654 in a culture medium different concentrations (5, 7.5 and 10%) of grape syrup and neat sucrose as carbon source. Based on the yield of Curdlan production, the optimum carbon source was determined. Moreover, the amount of produced Curdlan and biomass was measured. The polysaccharide sugar composition was evaluated by thin-layer chromatography technique. The pH change of the medium was also evaluated during the fermentation process. The results showed that the highest amount of polysaccharide was obtained in fermentation medium containing grape syrup with 7.5 Brix and after 144 hours. The pH of the fermentation medium decreased from about 7 to about 5.5 during the fermentation process. The results of thin-layer chromatography of polysaccharide showed that the glucose was the only monomer in the polymer's structure. In grape syrup medium Curdlan production in grape syrup was significantly higher than sucrose medium (p<0.05). Grape syrup is a cheap substrate widely available in Iran and has potential for Curdlan production.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Agrobacterium radiobacter PTCC 1654
  • biopolymer
  • Curdlan
  • grape syrup

دوره 5، شماره 3
پاییز 1397
صفحه 78-89
  • تاریخ دریافت: 18 مهر 1396
  • تاریخ بازنگری: 01 آذر 1396
  • تاریخ پذیرش: 18 آذر 1396