شناسه هاي افزوده :
مطلبي، عباسعلي ،همكار طرح , ايماني فر، امين ،همكار طرح , شجاع الساداتي، عباس ، همكار طرح , غرقي، احمد ، همكار طرح , خسرو شاهي اصل، اصغر ، همكار طرح , كلباسي، محمد رضا ، همكار طرح
چكيده فارسي :
كيتين وكيتوزان 2 فرآورده بسيار مهم از بيوپليمرهايي هستند كه در صنايع مصارف بسيار بالايي دارند، ولي منابع توليد آنها بسيار محدود است، در اين پژوهش از پوسته هاي سيست آرتميا اورميانا (Artemiaurmiana) كه در مركز تحقيقات آرتمياي كشور طي سال هاي قبل جمع آوري و به مقدار زياد انبار شده است، به مقدار 20 كيلوگرم نمونه برداشت شده سپس اين نمونه ها تميز، جداسازي و خشك شد، براي استخراج كيتين وكيتوزان آنها به آزمايشگاه مركز تحقيقات آرتمياي كشور منتقل شد،كيتين وكيتوزان آن ابتدا با روش هاي رايج شيميايي در دنيا استخراج شد، خصوصيات آنها با دو نوع كيتين وكيتوزان ديگر كه از پوسته خرچنگ و ميگو (به صترتيب تهيه شده ازكشور ويتنام و چين) تهيه شده بودند مورد مقايسه قرار گرفت، براي تعيين كيفيت آنها آناليزهاي تجزيه عنصري دستگاهي، طيف سنجي مادون قرمز، پرتونگاري با اشعه ايكس، تعيين گرانروي، وزن مولكولي، درصد بلورينگي، رنگ، سنجش درجه استيل زدائي، فرمول تجربي و مولكولي انجام شد. نتايج نشان داد كه درصد كيتين استحصالي از پوسته سيست آرتميا در روش شيميايي 28 3 درصد وزني (در هر كيلو گرم سيست خشك آرتميا معادل 300 گرم ) و بازدهي تبديل آن به كيتوزان (درجه استيل زدائي) در اين روش نيز 50 5 درصد ( معادل 150 گرم در هر كيلو گرم سيست خشك آرتميا ) است. سپس براي بهينه سازي روش استخراج و به كارگيري روش هاي بيولوژيكي مرحله حذف مواد پروتئيني كيتين كه در روش شيميايي با هيدروكسيد سديم انجام شده بود، به وسيله باكتري باسيلوس سوبتيليس جايگزين شد و در روش زيستي مرحله استيل زدايي كيتوزان به جاي استفاده از هيدرواكسيد سديم در درجه حرارت بالا از آنزيم قارچي آسپرؤژيلوس نايجر استفاده شد، نتايج نشان داد كه كيتين وكيتوزان از پوسته سيست آرتميا در روش زيستي نيز قابل استحصال بوده و مشخصات شناسهصاي آنها در كيتين آرتميا داراي 49/6 درصد كربن، 8/2 درصد نيتروژن، 7/5 درصد هيدروژن و 34/5 درصد اكسيژن و درصد اين عناصر در كيتوزان آن به ترتيب 4/،9 44/،7/2 8 و 39/5 است. ساير خصوصيات كيفي آنها شامل متوسط وزن مولكولي كيتين دالتون، درصد بلورينگي آن 4/،36 گرانروي در دماي 20 درجه سانتيگراد 31 سانتي پوآز و رنگ آن خاكستري متمايل به قهوه اي است. متوسط وزن مولكولي در اين روش بيولوؤيكي براي كيتوزان دالتون، درصد بلورينگي آن 5/،94 گرانروي در دماي 20 درجه سانتيگراد 18 سانتيصپوآز، و رنگ آن قهوه اي كم رنگ شد. ساختار شيميايي هر واحد كيتين استخراج شده از پوسته سيست آرتميااورميانا ( ) و ساختار شيميايي هر واحد كيتوزان آن بدست آمد. مقايسه كيتين و كيتوزان حاصله از هر 2روش شيميايي و زيستي نشان مي دهد كه امكان استخراج هر دو پليمر كيتين وكيتوزان وجود دارد ولي جايگزيني روشصهاي بيولوژيكي به جاي روش هاي شيميايي موجب حذف استفاده از مواد شيميايي مخرب محيط زيست نظير هيدروكسيد سديم از آلودگي محيط زيستي مي شود
چكيده انگليسي :
Chitin and chitosan are 2 very important products of biopolymer that enjoy high consumption in industry, but their production sources are very limited. In this study, Artemiaurmiana cyst shells were obtained from previously collected and stored ones in Iranian Artemia Research Center. 20 kg of Artemiaurmiana cyst shells were sampled, cleaned, separated, dried and transferred to Iranian Artemia Research Center Laboratory to extract their Chitin and chitosan. Their chitin and chitosan initially were extracted using optimized common chemical methods. Their properties were compared to 2 other types of Chitin and chitosan obtained from crab and shrimp manufactured by Vietnam and China, respectively. To determine their quality, elemental analysis device , infrared spectrophotometry, x ray radiography , determination of viscosity , molecular weight, crystallinity percent , color, de stylization measure , empirical and molecular formulas were made . The results showed that the percentage of chitin obtained from Artemia cyst Shells in Chemical method was 28 3 % by weight and efficiency into chitosan (grade steel relief) in this method was 50 5 %. To optimize the extraction procedure and the removal of proteins of chitin by biological practices that were done by sodium hydroxide in the chemical method, it was replaced by the bacterium Bacillus subtilis. and in the bio- phase of chitosan de steelation fungus Aspergillus niger enzyme was replaced instead of sodium hydroxide at high temperatures. The results showed that chitin and chitosan can be extracted from Artemia cyst shell using biological method and their characteristics included as in chitin49.6% C , 8.2 % N , 7.5 % H, and 34.5 % O . Also the same levels for chitosan were 44.4 %, 8.9, 7.2 and 39.5 %, respectively. Their other quality characteristics were included chitin average molecular weight 4.9 أ 10 6 Dalton , crystallinity percentage of 36.4 , viscosity at 20 C 31 centipoise and its color was gray to brown . In the biologic method, the average molecular weight of chitosan, crystallinity percentage, viscosity at 20 C, were 5.1 أ 105 Dalton, 94.5, and 18 centipoises, respectively. Also, its color was pale brown. Chemical structure of extracted chitin and chitosan from the shell of Artemia urmiana cysts were and C6H11 NO4c , respectively . The comparison of chitin and chitosan obtained from each chemical and biological method revealed that replacing biological methods instead of chemical methods is possible in achieving these products at suitable condition and better quality . This can eliminate the use of chemicals damaging the environment such as sodium hydroxide and decrease environmental pollution. Key words: Artemia urmiana cyst shell, Chitin,Chitosan, Chemical, Biological method, crab shell, Shrimp shell .
كليدواژه :
پوسته سيست آرتميا اورميانا , كيتين , كيتوزان , روش زيستي , روش شيميايي , پوسته خرچنگ , پوسته ميگو.
