• شماره ركورد
    24787
  • شماره راهنما
    BIO3 205
  • عنوان

    بررسي پتانسيل قارچ رشته‌اي نوروسپورا اينترمديا براي توليد تركيب زيست فعال از ويناس

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    ميكروبيولوژي
  • دانشكده
    علوم و فناوري‌‌‌هاي زيستي
  • تاريخ دفاع
    1404/04/17
  • صفحه شمار
    188 ص.
  • استاد راهنما
    دكتر زهرا اعتمادي فر
  • كليدواژه فارسي
    قارچ رشته‌اي , نوروسپورا اينترمديا , پالايشگاه زيستي , مواد زيست فعال , ويناس , پسماند , توسعه پايدار
  • چكيده فارسي
    رشد جمعيت و كاهش منابع غذايي، نياز بشر به جايگزين‌هاي غذايي را افزايش داده است. افزايش پسماند، نيازمند فناوري‌هاي پالايشگاه زيستي نوين براي تبديل آن به مواد باارزش و حفظ محيط زيست است. قارچ‌هاي رشته‌اي خوراكي مانند Neurospora intermedia با رشد بر روي پسماندهايي مانند ويناس، متابوليت هاي باارزشي مانند ويتامين‌ها، رنگدانه، پروتئين و زيست‌توده خوراكي توليد مي‌كند. هدف از اين تحقيق بررسي شرايط بهينه توليد زيست‌توده، كاروتنوئيد و ويتامين گروه B توسطN. intermedia PTCC 5291 ابتدا در محيط كشت پايه (BMM) با شرايطي تحت كنترل و سپس فرضيه‌ي ما بررسي نحوه‌ي اثر‌گذاري شرايط بهينه BMM در ويناس شامل مواد مغذي متنوع و غير قابل كنترل است. شرايط فيزيولوژيك (شامل منبع كربن، سپس منبع نيتروژن آلي و معدني، نسبت كربن به نيتروژن، pH و درصد تلقيح)، پيش ساز‌هاي كربني، كوفاكتور‌هاي فلزي و استرس‌ها ابتدا در BMM و سپس در ويناس مورد بررسي قرار گرفت. بالاترين عملكرد زيست‌توده (8.6 گرم در ليتر) با افزودن روغن زيتون به‌عنوان منبع كربن اضافي به دست آمد. توليد كاروتنوئيد توسط كوفاكتورهاي Mo2+ (238.5 ميكروگرم بر گرم) و ريبوز (72 ساعت) (203.01 ميكروگرم بر گرم) افزايش يافت. توليد ويتامين‌هاي گروه B با افزودن ريبوز (72 ساعت) و دي سديم سوكسينات (96 ساعت) افزايش يافت. قارچ رشته‌اي N. intermedia PTCC 5291 طي فرآيند پالايشگاه زيستي طبق نتايج حاصل از بهينه‌سازي در ويناس با بريكس 6، pH برابر 7 و منبع نيتروژن معدني KNO3 به مقدار 0.5 (g/L) رشد مناسبي داشت. قارچ توانست 14.6 گرم در ليتر زيست‌توده و 90.66 (µg/gDM) كاروتينوئيد توليد كند. زيست‌توده قارچ رشته‌اي توانست 63 درصد از COD را كاهش دهد. محيط كشت پايه مقدار زيست‌توده كمتري نسبت به كشت در ويناس ايجاد كرد، همچنين مقدار پروتئين محيط كشت پايه (17.64 g/100g) كمتر از مقدار آن در ويناس (25.56 g/100g) بود زيرا ميزان نيتروژن در محيط BMM كمتر از ويناس بود. محيط كشت ويناس به علت مقادير مطلوب و بالاي كربن، نيتروژن و فلزات براي رشد N. intermedia نسبت به BMM مناسب بود. مسير متابوليكي N. intermedia در محيط كشت پايه در مقايسه با ويناس بيشتر به جاي توليد پروتئين و زيست‌توده به سمت توليد كاروتنوئيدها رفت زيرا آهن و روي زياد در ويناس باعث مهار توليد كاروتنوئيدها شد. ميزان توليد ويتامين B1، B2 و B3 در BMM نسبت به ويناس بيشتر بود، ولي توليد ويتامين B6 در محيط كشت پايه و ويناس تفاوت معنا‌داري نداشت. نتايج تحقيق ما نشان داد كه قارچ رشته‌اي N. intermedia PTCC 5291 توانايي توليد پروتئين، ويتامين‌هاي گروه B و كاروتنوئيدها طي فرايند پالايشگاه زيستي نسل دوم ويناس دارد. همچنين كشت N. intermedia PTCC 5291 در ويناس خطرات زيست محيطي ويناس (رنگ ملانوئيدين و فلزات ويناس) را كاهش و آن را به منبع غذايي مناسب پالايشگاه زيستي كند.
  • كليدواژه لاتين
    Filamentous fungal , Neurospora intermedia , Biorefinery , Bioactive compound , Vinasse, , Waste , Sustainable development
  • عنوان لاتين
    Investigating the Potential of Neurospora intermedia for Bioactive Compound Production from Vinasse
  • گروه آموزشي
    زيست شناسي سلولي مولكولي و ميكروبيولوژي
  • چكيده لاتين
    Population growth an‎d decreasing food resources have increased the human need for food alternatives. The increase in waste requires new bioremediation technologies to convert it into valuable materials an‎d protect the environment. Edible filamentous fungi such as Neurospora intermedia produce valuable metabolites such as vitamins, pigments, proteins, an‎d edible biomass by growing on waste such as vinasse. The aim of this study was to investigate the optimal conditions for biomass, carotenoids, an‎d B vitamins production by N. intermedia PTCC 5291, first in basal medium (BMM) with fully controlled conditions an‎d then, our hypothesis is to investigate the effect of optimal BMM conditions on vinasse containing diverse an‎d uncontrollable nutrients. Physiological conditions (including carbon source, then organic an‎d inorganic nitrogen source, carbon to nitrogen ratio, pH, an‎d inoculation percentage), carbon precursors, metal cofactors, an‎d stresses were investigated first in BMM an‎d then in vinasse. The highest biomass yield (8.6 g/L) was obtained by adding olive oil as an additional carbon source. Carotenoid production was increased by the cofactors Mo²⁺ (238.5 μg/g) an‎d ribose (72 h) (203.01 μg/g). The production of B vitamins was increased by the addition of ribose (72 h) an‎d disodium succinate (96 h). The filamentous fungus N. intermedia PTCC 5291 grew well during the bioremediation process according to the results of optimization in vinasse with Brix 6, pH 7, an‎d mineral nitrogen source KNO₃ at 0.5 (g/L). The fungus was able to produce 14.6 g/L of biomass an‎d 90.66 (µg/gDM) of carotenoids. The filamentous fungus biomass was able to reduce COD by 63%. The basal medium produced less biomass than the vinasse medium, an‎d the protein content of the basal medium (17.64 g/100g) was lower than that of the vinasse medium (25.56 g/100g) because the nitrogen content of the BMM medium was lower than that of the vinasse medium. The vinasse medium was more suitable for the growth of N. intermedia than BMM due to its favorable an‎d high levels of carbon, nitrogen, an‎d metals. The metabolic pathway of N. intermedia in the basal medium was more directed towards the production of carotenoids than protein an‎d biomass production compared to the vinasse medium because the high iron content in the vinasse medium inhibited the production of carotenoids. The production of vitamins B1, B2, an‎d B3 was higher in the BMM medium than in the vinasse medium, but there was no significant difference in the production of vitamin B6 in the basal an‎d vinasse media. Our results showed that the filamentous fungus N. intermedia PTCC 5291 is a suitable agent for the production of protein an‎d bioactive compounds such as B vitamins an‎d carotenoids during the second-generation bioremediation process of vinasse. Also, cultivating N. intermedia PTCC 5291 in vinasse reduces the environmental risks of vinasse (melanoidin color an‎d vinasse metals) an‎d makes it a suitable bioremediation food source.
  • سازمان طرف قرارداد
    بنياد علم ايران (INSF)
  • تعداد فصل ها
    4
  • استاد راهنماي خارج از دانشگاه
    دكتر محمد جعفر طاهرزاده
  • فهرست مطالب pdf
    137522
  • نويسنده

    ديانت دار، فرزانه