دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 6 22 2017 06 22 Synthesis of poly(3-hydroxybutyrate) using enzymes Azospirillum brasilense in vitro تولید پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات با استفاده از عصارۀ آنزیمی آزوسپریلوم‌برازیلنس در محیط عاری از سلول 127 142 21567 10.22108/bjm.2017.21567 FA سهیلا عباسی دانشجوی کارشناسی ارشد میکروب‌شناسی، دانشگاه اصفهان، ایران گیتی امتیازی استاد میکروب‌شناسی، دانشگاه اصفهان، ایران رسول روغنیان استاد میکروب‌شناسی، دانشگاه اصفهان، ایران Journal Article 2016 02 06 <strong>Introduction:</strong>Polyhydroxyalkaniates (PHA_S) are bacterial polymers that are formed as naturally occurring storage polyesters by a wide range of microorganisms usually under unbalanced growth conditions. Mechanical properties of PHA_Smake them suitable replacements for petrochemically produced bulk plastics (polyethylene, polypropylene etc.), but in contrast to these commodity plastics PHA are completely degradable to carbon dioxide and water through natural microbiological mineralization. PHA_S can be produced by biotechnological processes under controlled conditions. Polyhydroxybotyric acid (PHB) was the first of thePHAS discovered and is the most abundant polyester found in bacteria. <br /><strong>Materials and methods:</strong> First, a rich bacterial suspension prepared from poly(3-hydroxybutyrate), then the cells were broken down and ensure the absence of live cells.The cell free enzymes were added to M9 medium.Then the sample turbidity was measured at a wavelength of 600 nm and incubated at 30°C and centrifiuged at 120rpm. Next, the amount of PHB as well as solution turbidity were measured and compared with control. The physical and chemical analyzes of extracted PHB samples such as UV absorbtion, FTIR, HPLC and HNMR assesed and compared with standard sample. <br /><strong>Results:</strong> In twelve days this experiment was conducted, from the third day, the amount of polyhydroxybutyrate was measurable and the highest polyhydroxybutyrate was gained on the tenth day. The level of PHB was constant. Moreover, the level of glucose was decreased gradually till the tenth day. By Physico-chemical analysis, production of polyhydroxybutyrate was approved. <br /><strong>Discussion and conclusion:</strong> In this experiment, the reaction efficiency was 37.5 percent. Probably the rest of glucose could be changed to other intermediate compounds by other enzymes in the sample.Therefore, by purification of the enzyme, usage of specific substrate and optimization of conditions outside the cell could help the production of polyhydroxybutyrate continually. Production is very cost-effective, by this method. <strong>مقدمه:</strong> پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات‌ها (PHA_S) پلیمرهای باکتریایی هستند که معمولاً به‌عنوان پلی‌استر ذخیره‌ای توسط طیف گسترده‌ای از میکروارگانیسم‌ها تحت شرایط عدم‌تعادل مواد غذایی ساخته می‌شوند و خواص مکانیکی پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات‌ها آنها را جهت جایگزینی با پلاستیک‌های تولیدشده از مواد پتروشیمی مشابه مناسب ساخته است.؛اما برخلاف پلاستیک‌های رایج در طبیعت به‌طور کامل به CO₂ و H₂O تبدیل می‌شود. PHA می‌تواند به‌وسیلۀ روش‌های بیوتکنولوژی تحت شرایط کنترل‌شده تولید شود.‏‏<br /> <strong>مواد و روش‏‏ها:</strong> ابتدا یک سوسپانسیون میکروبی غنی از PHB آماده شد و پس از شکستن سلول‌ها و اطمینان از نبودِ سلول زنده، به محیط حداقل یا محیط M9 اضافه شد. سپس کدورت نمونه در طول‌موج 600 نانومتر اندازه‌گیری شد و انکوباسیون در 30 درجه سلسیوس و rpm 120 صورت گرفت. بعد از طی مدت‌زمان تعیین‌شده کدورت محلول و میزان PHB موجود در محیط اندازه‌گیری شد و از مقدار شاهد کسر گردید. میزان گلوکز محیط نیز اندازه‌گیری شد؛ سپس روی نمونۀ PHB استخراج‌شده آنالیزهای فیزیکی و شیمیایی جذب UV، FTIR، HPLC و HNMR¹ انجام شد و با نمونۀ استاندارد مقایسه گردید.‏‏<br /> <strong>نتایج: </strong>در آزمایش‌های انجام‌شده در دوازده روز متوالی از روز سوم میزان پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات قابلِ‌اندازه‌گیری بود. و در روز دهم بیشترین مقدار پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات که 3/0 گرم در صد بود حاصل شد و بعد از آن میزان پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات ثابت ماند. در ضمن میزان قند نمونه هر روز کاهش پیدا می‌کرد و در روز دهم به مقدار 2/0 گرم‌برلیتر رسید، آنالیز فیزیکوشیمیایی نیز تولید پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات را تأیید کرد.<br /> <strong>بحث و نتیجه‏گیری:</strong> در این پژوهش آزمایش با استفاده از کلیۀ آنزیم‌های باکتری در خارج از سلول انجام گرفت با توجه به نتایج به‌دست‌آمده در این پژوهش بازده واکنش 5/37درصد است که با خالص‌سازی آنزیم و استفاده از سوبسترای اختصاصی و بهینه‌کردن شرایط آنزیم می‌توان تولید PHB را به‌طور مستمر در خارج از سلول ادامه داد. https://bjm.ui.ac.ir/article_21567_28e6a3ea41dfb353be5c1d9bb4b8083c.pdf