توليد سلولز با استفاده از يك سويه‌ي باكتريايي جديد جدا شده از هلو

Cellulose production by a novel bacterial strain isolated from peach

سلولز باكتريايي بيوپليمري تجديدپذير است كه امروزه كاربردهاي گسترده در حوزه‌هاي مختلف از جمله در صنايع پزشكي، غذايي و الكترونيك دارد. هدف اين پژوهش شناسايي يك سويه‌ي باكتريايي جدا شده از هلو و بررسي توانايي توليد سلولز توسط آن بود. اين سويه در محيط كشت Hestrin-Schram (HS) در شرايط ساكن در دماي °C 30 به مدت 7 روز كشت داده شد و لايه ژلاتيني توليد شده با تيمار قليايي- حرارتي خاالص‌سازي شد. ساختار شيميايي پليمر توسط طيف‌سنجي FTIR بررسي شد. توليد سلولز در محيط كشت‌هايي بر پايه HS همراه با منابع كربن و نيتروژن مختلف ارزيابي شد. شناسايي مولكولي اين سويه با استفاده از تكثير و آناليز توالي ژن 16S rRNA انجام شد. طيف FTIR به دست آمده توليد سلولز باكتريايي را تأييد كرد. اين سويه قادر به توليد سلولز با استفاده از گلوكز، فروكتوز، مانيتول، گليسرول و ساكارز به عنوان منابع كربن و با استفاده از پپتون، تريپتون، عصاره گوشت، عصاره مخمر و شيرابه خيسانده ذرت به عنوان منابع نيتروژن بود. در ميان آن‌ها ساكارز با ميانگين 0/1 گرم در ليتر و شيرابه خيسانده ذرت با ميانگين 7/2 گرم در ليتر منجر به بيشترين ميزان توليد سلولز شدند. توليد سلولز توسط اين سويه با استفاده از زايلوز، لاكتوز و مالتوز و همچنين نمك‌هاي آمونيوم و نيترات مشاهده نشد. توالي ژن 16S rRNA اين سويه %100 شباهت به توالي ژن سويه‌هاي شاخص Komagataeibacter swingsii و K. europaeus نشان داد. مطالعات بيشتر بر روي شرايط كشت و خصوصيات سلولز توليد شده توسط اين سويه مي‌تواند به ارزيابي پتانسيل صنعتي آن كمك كند.

Bacterial cellulose is a renewable biopolymer that today has wide applications in various fields, including in the medical, food and electronics industries. The aim of this research was to identify a bacterial strain isolated from peach and investigate its ability to produce cellulose. The strain was cultured in Hestrin-Schram (HS) medium under static conditions at 30 °C for 7 days and the produced gelatinous layer was purified by alkaline-heat treatment. The chemical structure of the polymer was investigated by FTIR spectroscopy. Cellulose production was evaluated in HS-based culture media with different carbon and nitrogen sources. Molecular identification of the strain was carried out by amplification and sequence analysis of 16S rRNA gene. The obtained FTIR spectrum confirmed the production of bacterial cellulose. The strain was able to produce cellulose using glucose, fructose, mannitol, glycerol and sucrose as carbon sources and using peptone, tryptone, meat extract, yeast extract and corn steep liquor as nitrogen sources. Among them, sucrose with an average of 0.1 g/L and corn steep liquor with an average of 2.7 g/L led to the highest amount of cellulose production. Cellulose production by the strain was not observed using xylose, lactose and maltose, as well as ammonium and nitrate salts. The 16S rRNA gene sequence of the strain showed 100% similarity to the gene sequence of Komagataeibacter swingsii and K. europaeus type strains. Further studies on the culture conditions and characteristics of the cellulose produced by this strain can help to evaluate its industrial potential.