poly3HA هايي كه در مونومرهاي خود حاوي زنجيره هاي جانبي باشند .   poly3HA

هاي فعال ناميده مي شوند. يكي از روش هاي قابل بهره گیری براي توليد MCL –poly3HA فعال بهره گیری ي همزمان از دو نوع سوبستر می باشد. به گونه كلي سوبستراهاي توليد MCL –poly3HA سه گروه تقسيم مي شوند: 1 . سوبستراهايي كه باعث رشد سلول مي شوند ولي باعث توليد پليمر نمي شوند.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

  1. سوبستراها كه باعث توليد پليمر مي شوند ولي باعث رشد نمي شوند . 3. سوبستراهايي كه باعث رشد سلول و توليد پليمر مي شوند. حال با در نظر داشتن نوع سوبسترا روشهاي غذادهي براي تهيه‌ي بيوپليمر مطلوب بايد طراحي شوند. نشان داده شده می باشد كه بهره گیری از مخلوط منابع كربن نظير نيترات / آن نداشت يا گلوكز / آكتانوئيك اسيد كه به ترتيب باعث رشد سلول و توليد پليمر مي شوند براي توليد MCL –poly3HA فعال روش مناسبي می باشد. بدين ترتيب كربوهيدرات ها براي تامين نايز انرژي سلول و اسيدهاي چرب براي تامين سوبستراي توليد پليمر بهره گیری ميشوند.

روش ديگر بهره گیری از فرايندهاي دو مرحله اي می باشد كه مثالي از آن نيز پيشتر در ارتباط با p.oleovosan آمد. در مرحله اول تركيبات كمك كننده به رشد درمحيط كشت     داده شده و در مرحله دوم سوبستراهاي پليمر با كمك اين روش توليد انواعي از MCL –poly3HA با گروههاي چند فلئوره ، سيانو و نيتروفنوكسي توليد شده اند .

رشد باكتري و توليد MCL –poly3HA روي حلال هاي آلي روش هاي ديگري را مي طلبد . مثلا براي 1- هگزن ، آغاز اين حلال توسط حلال غير متابوليت ديگري رقيق شده و سپس توسط p.oleovoram تبديل به MCL –poly3HA شده می باشد . در اين مورد شرايط كشت پيوسته بود . نشان داده شده كه محدود شدن منبع كردن به توليد بيشتر MCL –poly3HA كمك مي كند.

انتقال اكسيژن

انتقال اكسيژن در فرايند توليد MCL –poly3HA اهميت بسزايي دارد . نرخ مصرف اكسيژن در فرايند بسيار بالا و در حدد h1- l mm200 تا h1- l mm220 می باشد هنگامي كه از تركيبات احيا شده اي نظير آلكان ها و اسيدهاي چرب به عنوان سوبستر بهره گیری مي گردد، مقدار زيادي اكسيژن براي آن       و تبديل آن ها به مونومرهاي MCL –poly3HA مورد نياز می باشد.در فرمانتاسيون fed-batch توسط p.putida كه بيشتر در مورد آن بحث شده انتقال اكسيژن محدود كننده ي رشد و productivity و غلظت بيومس نهايي می باشد . پس از مدتي رشد بيومس متوقف مي گردد زیرا تمام اكسيژن براي حفظ حالت موجود سلول ها مصرف مي گردد. تمامي فاكتورهاي فرايند نظير، productivity ، علظت نهايي بيومس، علظت نهايي poly3HA و غيره ، حداكثر ميزان انتقال اكسيژن در طي فرمانتاسيون وابسته اند. از طريق ديگر افزايش بيش از حد انتقال اكسيژن باعث مصرف زياد از حد آن و توليد حرارت اضافه ميشود كه مشكلات جديدي را ايجاد مي كند.

براي كاهش مصرف اكسيژن روش هاي مختلفي پيشنهاد شده اند كه در اينجا دو مورد را كه از بقيه موفق تر بوده اند را آورده ايم. نخست، با افزايش محتواي    poly3HA بيومس ميزان اكسيژن سلول كاهش مي يابد. دوم ، با بهره گیری از تركيبات اكسيد شده نياز به مصرف اكسيژن كاهش مي يابد. به عنوان مثال، امكان بهره گیری ي همزمان از نيترات و اكتانوئيل اسيد يا گلوكز و اكتانوئيك اسيد در شرايط fed-batch براي p.putida هست . اين يافته نشان يم دهد كه pseudcmcnas ها توانايي مصرف سوبستراهاي بي ارتباط را حق در شرايط وجود منبع مازاد بر نياز دارند.

ژنتيك مولكولي و سويه هاي نوتركيب

روش ديگري كه براي افزايش توليد و محتواي MCL –poly3HA به كار گرفته شده می باشد، دستكاري ژنتيكي باكتري ها بوده می باشد . با اين هدف سويه هاي نوتركيب از pseudemenad ها و : E.ccli تهيه شده می باشد .

pseudemenad هاي نوتركيب

po2 ، p.pleovorans ، p.putida kt2442 و p.aeroginosa pao1 از لحاظ توليد MCL –poly3HA بيشتر از ديگر سويه ها از لحاظ ژنتيكي مطالعه شده اند. نتايج مطالعات ژنتيك مولكولي نشان مي دهد كه اين باكتري ها داراي دو poly3HA پليمراز هستند كه در cluster ژني pha با عنوان phac 1,phac2 كه شده اند. در ارتباط با p.oleovorans نشان داده شده می باشد كه اين دو آنزيم تفاوت اندكي از لحاظ اختصاصيت با يكديگر دارند. و هر كدام به تنهايي مي توانند كار سنتز را به تنهايي انجام دهند. اضاله كردن كپي هاي اضافي از اين ژن ها به باكتري باعث دو برابر شدن محتواي MCL –poly3HA در شرايط منابع نامحدود مي گردد. ولي در شرايط منابع محدود تغيير چنداني در محتواي   poly3HA ديده نمي گردد. آزمايش مشابه در مورد p.putida نتايج مشابهي رسيده اند و نشان مي دهند كه سويه هاي نوتركيب pseudemonas كه تاكنون توليد شده اند رقيب خوبي براي سويه هاي وحشي در توليد MCL –poly3HA نيستند.

اما اين سويه ها براي توليد پليمرهايي با مونومرهاي غير عادي به خوبي قابل بهره گیری هستند. مثلا سويه اي از p.putida كه ژن poly(BHA) سنتاز : Thiocapsa pfennung را بيان مي كند در شرايط fed-batch توانسته می باشد از 5- هيدروكسي هگزانوئيك اسيد ، 5- هيدوركسي هپتانوئيك اسيد و 5- هيدوركسي اكتانوئيك اسيد می باشد poly3HA از همين مونومرها بسازد و فاكتورهاي فرمانتاسيون هم در حد خوبي بوده اند . آزمايش هاي مشابه نيز موقعيت اين سويه ها را در توليد MCL –poly3HA غير معمول تاييد مي كنند.

E.coli نوتركيب

فرايندهاي Downstrean

روش هاي جداسازي كه براي MCL –poly3HA به كار گرفته مي شوند. شبيه روش هاي جداسازي PBH هستند . اين روش ها با بهره گیری از حلال هاي كلردار نظير كلروفرم با متيلن كلرايد انجام مي شوند . گزارش هاي تازه تر حاكي از آن هستند كه مي توان از هگزان يا استون به جاي حلال هاي كلردار بهره گیری كرد و سپس رسوب دهي را با كمك حلال ديگري ( كه پليمر در آن نامحلول می باشد ) مثل متانول انجام داد. بدين طريق MCL –poly3HA با خلوص جداسازي مي گردد.

روش ديگري كه براي جداسازي ارائه شده و به جاي حلال ها بر سانتريفيوژ متكي می باشد بدين صورت مي باشد. آغاز سلول ها به كمك سانتريفيوژ از محيط كشت جدا مي شوند سپس با بهره گیری از آن مخلوط پروتئاز و شوينده (detergent) اعضاي سلولي از يكديگر جدا مي شوند. گرانول ها MCL –poly3HA چگالي نزديك آب دارند و در طي سانتريفيوژ دوباره رسوب نمي كنند و درعوض روي آب تشكيل يك لانكس با خلوص %95 را مي دهند. از آنجا كه وجود DNA كرومورومي باعث افزايش شديد ويسكوزيته ي آب مي گردد يك ژن كه كننده ي نوكلئاز staphylococcus aureus به باكتري وارد شده و به فضاي پري پلاسي هدف گيري شده می باشد تا بعد از ليز شدن سلول DNA كروموزومي شكسته شده و تاثيري روي ويسكوزيته نداشته باشد.

علاوه بر روش هاي ارائه شده در بالا، CO2 فوق بحراني هم مي توانند با خلوص %100 در يك مرحله پليمر را از سلول ها خالص سازي كند.

توليد

MCL –poly3HA پیش روی poly3HA هنوز به مرحله ي توليد انبوه و اقتصادي نرسيده می باشد. ولي كاربردهاي فراواني براي آن ارائه شده اند. در زير آغاز تفاوت هاي توليد MCL –poly3HA پیش روی DCL –poly3HA آورده شده و سپس اختصار اي از كاربردهاي MCL –poly3HA آمده می باشد.

توليد MCL –poly3HA پیش روی توليد DCL –poly3HA

پارامترهاي توليد SCL –poly3HA نسبت MCL –poly3HA مورد توجه بيشتري قرار گرفته می باشد . لذا مقايسه همين دو پليمر با يكديگر جالب به نظر مي رسد. ليستي از تفاوت هاي اين دو پليمر در جدول آمده می باشد. با نگاهي به اين جدول مي توان دريافت كه نخستين تفاوت محسوس و سهم بين اين دو كمتر بودن محتواي پليمري در MCL –poly3HA می باشد كه Productivity و yeild را كاهش داده و هزينه هاي Downstream و مواد زائد را افزايش مي دهد . poly3HA در نسبت وزني 1- gl m 24/1 نسبت به بيومس كل توليد مي گردد در حالي كه اين عدد در مورد MCL –poly3HA بسته به نوع مونومرها در حدود 1- gl m00/1 می باشد . همچنين درصد وزني نيز همانطور كه در جدول امده اختلاف فاحشي دارد كه از علل در نظر داشتن MCL –poly3HA محسوب مي گردد.

كاربردها و patent ها

از آنجا كه مونومرهاي MCL –poly3HA مانند پليمرهاي شيميايي قابل تغيير و طراحي هستند. اين پليمر case بسيار خوبي براي كاربردهاي خاص مي باشد. اين پليمر را به شكل ها و يا ساختمان هاي مختلف مي توان ساخت .A,B علاوه بر آن به علت يكي بودن چگالي دانه هاي MCL –poly3HA با آن اين تركيبات در آب تشكيل لاتكس داده و در اب و ديگر حلال ها قابل تغيير شيميايي هستند.

  1. MCL –poly3HAهاي غير اشباع از لحاظ شيميايي فعال و بي شكل هستند . B) به گونه كلي به علت ويژگي هاي بيان شده اين پليمرها براي بهره گیری در انواع مواد بسته بندي كننده ي تجزيه پذير و يا لوازم بهداشتي يك بار مصرف بسيار مناسب هستند. در كنار اينها رد محيط هاي دريايي كه لوازم تجزيه ناپذير تخريب فراواني را به محيط ها وارد كرده اند بهره گیری از تورهاي ماهيگيري يا ديگر وسائل نظير از MCL –poly3HA گزينه ي بهتري می باشد.

بهره گیری از MCL –poly3HA در بيوتكنولوژي پزشكي بسيار اميدوار كننده می باشد و همچنين گزارش ها و Patent هايي در ارتباط با بهره گیری از اين پليمرها در PSA ها ، Rubbe تجزيه پذير ، چسب هاي رنگ ( كه اكنون بهره گیری ي انواع روغني آنها در بسياري از كشورها ممنوع و يا محدود شده می باشد ) و يا در بسته بندي پنير ارائه شده می باشد كه ليست آنها در جدول آمده می باشد.

آينده و ديدگاهها

ويژگي هاي يكتا و ژاوان MCL –poly3HA نظير تجزيه پذيري و سازگاري با طبيعت ، عدم حساسيت به آب و فعاليت شيميايي پتانسيل بالايي به آن براي انواع توليدات صنعتي مي كنند .

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

MCL –poly3HA همانطور كه گفته گردید گروه بزرگي از پليمرها می باشد نه يك پليمر . محتواي مونومري آن متغير و قابل كنترل و تعيين می باشد. پليمرهاي فعال و آماده ي تغيير شيميايي قابل توليد هستند. اين پليمر برخلاف poly3HA نمي توانند در مقياس انبوه بهره گیری شوند. بلكه گزينه هاي خوبي براي بهره گیری ي خاص در شرايط خاص و براي موارد خاص هستند و اين امر را مديون تغيير و تنظيم پذيري محتواي مونومري شان هستند . به عبارت ديگر مي توان اين پليمرها را براي بهره گیری هاي خاص درمقياس انبوه توليد كرد.

هزينه هاي فرمانتاسيون MCL –poly3HA مربوط به خاطر مواد تغذيه اي هستند ولي قسمت عمده اي نيز مربوط به خنك كردن و دفع مواد زائد مي گردد. در حال حاضر کوشش براي بهينه كردن اين سه فاكتور هست و همچنين افزايش محتواي پليمري درون سلول ها مي تواند اهميت بسزايي در كاهش همزمن هزينه هاي مربوط به تغذيه ي محيط كشت فرايندهاي dewnstream خنك كردن و دفع زائد داشته باشد.

راه حل مقابل توليد MCL –poly3HA از طريق فرمانتاسيون ، اصلاح ژنتيكي گياهان می باشد. تليد MCL –poly3HA در Arabidepsis thaliana مطالعه شده می باشد و محتواي پليمري %40 بدست امده می باشد . براي اقتصادي شدن كشت در گياهان حدود 15-10 سال بر آورده مي گردد. گرچه توليد پليمرها در گياهان هزينه هاي كمتري دارد ولي از انعطاف پذيري تنوع مونومرها كاسته خواهد گردید.

برای دیدن قسمت های دیگر این پژوهش لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد بهره گیری کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

دسته بندی : مواد - متالوژی

دیدگاهتان را بنویسید