Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis
Οι επιφανειοδραστικοί παράγοντες είναι μόρια αμφίφιλα (αποτελούνται δηλ. από μια υδρόφιλη κεφαλή και μία υδρόφοβη ουρά). Λόγω της δομής τους αυτής παρέχεται η δυνατότητα, μέσω προσθήκης τους σε διάλυμα, να προκαλείται μείωση της επιφανειακής (υγρού-αέρα) και της διεπιφανειακής τάσης (υγρού-υγρού) επ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2014
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/8134 |
| id |
nemertes-10889-8134 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών Tetragenococcus koreensis Biosurfactant agents 668.1 |
| spellingShingle |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών Tetragenococcus koreensis Biosurfactant agents 668.1 Ράπτης, Γεώργιος Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| description |
Οι επιφανειοδραστικοί παράγοντες είναι μόρια αμφίφιλα (αποτελούνται δηλ. από μια υδρόφιλη κεφαλή και μία υδρόφοβη ουρά). Λόγω της δομής τους αυτής παρέχεται η δυνατότητα, μέσω προσθήκης τους σε διάλυμα, να προκαλείται μείωση της επιφανειακής (υγρού-αέρα) και της διεπιφανειακής τάσης (υγρού-υγρού) επιτρέποντας στις δύο φάσεις να αναμιχθούν και να αλληλεπιδράσουν. Η ιδιότητά τους αυτή σε συνδυασμό με την ικανότητά τους να σχηματίζουν γαλακτώματα καθιστά τις ουσίες αυτές ιδιαίτερα σημαντικές, με πάρα πολλές εφαρμογές στη σύγχρονη βιομηχανία τροφίμων αλλά και σε περιβαλλοντικές εφαρμογές, όπως στην αποκατάσταση αποδεκτών ρυπασμένων με υδρογονάνθρακες ή μέταλλα, στη μικροβιακή αύξηση ανάκτησης πετρελαίου, στην ιατρική, στη γεωργία, στη βιομηχανία καλλυντικών κ.ά.
Εκτός από τους χημικά συντιθέμενους επιφανειοδραστικούς παράγοντες έχουν αναφερθεί σήμερα αντίστοιχες ουσίες μικροβιακής προέλευσης, που είναι γνωστές ως βιοεπιφανειοδραστικές. Παρόλη την ευρεία χρήση των χημικά συντιθέμενων επιφανειοδραστικών ουσιών, λόγω του χαμηλού κόστους παραγωγής τους, τα βιολογικά επιφανειοδραστικά έχουν λάβει εκτεταμένη προσοχή τα τελευταία χρόνια λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων τους. Έτσι, εκτός του ότι είναι μη-τοξικά, ορισμένα από αυτά έχουν επιδείξει πιο ειδικές και αποτελεσματικότερες επιφανειοδραστικές ιδιότητες σε σύγκριση με πολλές συμβατικές συνθετικές επιφανειοδραστικές ουσίες, παρέχοντας νέες δυνατότητες για βιομηχανικές εφαρμογές.
Οι βιοεπιφανειοδραστικοί παράγοντες ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με τη χημική τους σύνθεση, το φορτίο τους και τη μικροβιακή τους προέλευση. Η σύνθεσή τους γίνεται από μεγάλη ποικιλία μικροοργανισμών και θρεπτικών μέσων. Μια από τις σημαντικότερες κατηγορίες βιολογικά συντιθέμενων επιφανειοδραστικών παραγόντων είναι τα ραμνολιπίδια. Η πλειοψηφία των στελεχών που έχει αναφερθεί ότι παρουσιάζουν δυνατότητα παραγωγής βιοεπιφανειοδραστικών παραγόντων ανήκει στο γένος Pseudomonas και τα περισσότερα από αυτά έχουν ταυτοποιηθεί ως Ρ. aeruginosa. Ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν βακτήριο, το οποίο ανήκει στο γένος Tetragenococcus, το οποίο βρέθηκε να παράγει βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες, αποτελεί ο Tetragenococcus koreensis που αποτελεί και το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας.
Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικής σύστασης συνθετικά θρεπτικά μέσα και μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης του μικροοργανισμού καθώς και η ικανότητά του να συνθέσει βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες. Επίσης μελετήθηκε η ικανότητα των προϊόντων στο σχηματισμό γαλακτωμάτων, στη μείωση της επιφανειακής τάσης, ενώ επίσης αναπτύχθηκε μεθοδολογία για τον ποσοτικό προσδιορισμό τους.
Η συμπεριφορά του μικροοργανισμού παρουσίασε αρκετές διαφοροποιήσεις στα θρεπτικά μέσα που χρησιμοποιήθηκαν τόσο ως προς τον ρυθμό ανάπτυξής του αλλά και ως προς την ικανότητα σύνθεσης προϊόντων. |
| author2 |
Κορνάρος, Μιχάλης |
| author_facet |
Κορνάρος, Μιχάλης Ράπτης, Γεώργιος |
| format |
Thesis |
| author |
Ράπτης, Γεώργιος |
| author_sort |
Ράπτης, Γεώργιος |
| title |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| title_short |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| title_full |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| title_fullStr |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| title_full_unstemmed |
Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis |
| title_sort |
βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού tetragenococcus koreensis |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/8134 |
| work_keys_str_mv |
AT raptēsgeōrgios biotechnologikēparagōgēbioepiphaneiodrastikōnousiōnmechrēsēkatharēskalliergeiastoumikroorganismoutetragenococcuskoreensis |
| _version_ |
1771297217155432448 |
| spelling |
nemertes-10889-81342022-09-05T14:10:47Z Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών με χρήση καθαρής καλλιέργειας του μικροοργανισμού Tetragenococcus koreensis Ράπτης, Γεώργιος Κορνάρος, Μιχάλης Παρασκευά, Χριστάκης Μαντζαβίνος, Διονύσης Raptis, Georgios Βιοτεχνολογική παραγωγή βιοεπιφανειοδραστικών ουσιών Tetragenococcus koreensis Biosurfactant agents 668.1 Οι επιφανειοδραστικοί παράγοντες είναι μόρια αμφίφιλα (αποτελούνται δηλ. από μια υδρόφιλη κεφαλή και μία υδρόφοβη ουρά). Λόγω της δομής τους αυτής παρέχεται η δυνατότητα, μέσω προσθήκης τους σε διάλυμα, να προκαλείται μείωση της επιφανειακής (υγρού-αέρα) και της διεπιφανειακής τάσης (υγρού-υγρού) επιτρέποντας στις δύο φάσεις να αναμιχθούν και να αλληλεπιδράσουν. Η ιδιότητά τους αυτή σε συνδυασμό με την ικανότητά τους να σχηματίζουν γαλακτώματα καθιστά τις ουσίες αυτές ιδιαίτερα σημαντικές, με πάρα πολλές εφαρμογές στη σύγχρονη βιομηχανία τροφίμων αλλά και σε περιβαλλοντικές εφαρμογές, όπως στην αποκατάσταση αποδεκτών ρυπασμένων με υδρογονάνθρακες ή μέταλλα, στη μικροβιακή αύξηση ανάκτησης πετρελαίου, στην ιατρική, στη γεωργία, στη βιομηχανία καλλυντικών κ.ά. Εκτός από τους χημικά συντιθέμενους επιφανειοδραστικούς παράγοντες έχουν αναφερθεί σήμερα αντίστοιχες ουσίες μικροβιακής προέλευσης, που είναι γνωστές ως βιοεπιφανειοδραστικές. Παρόλη την ευρεία χρήση των χημικά συντιθέμενων επιφανειοδραστικών ουσιών, λόγω του χαμηλού κόστους παραγωγής τους, τα βιολογικά επιφανειοδραστικά έχουν λάβει εκτεταμένη προσοχή τα τελευταία χρόνια λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων τους. Έτσι, εκτός του ότι είναι μη-τοξικά, ορισμένα από αυτά έχουν επιδείξει πιο ειδικές και αποτελεσματικότερες επιφανειοδραστικές ιδιότητες σε σύγκριση με πολλές συμβατικές συνθετικές επιφανειοδραστικές ουσίες, παρέχοντας νέες δυνατότητες για βιομηχανικές εφαρμογές. Οι βιοεπιφανειοδραστικοί παράγοντες ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με τη χημική τους σύνθεση, το φορτίο τους και τη μικροβιακή τους προέλευση. Η σύνθεσή τους γίνεται από μεγάλη ποικιλία μικροοργανισμών και θρεπτικών μέσων. Μια από τις σημαντικότερες κατηγορίες βιολογικά συντιθέμενων επιφανειοδραστικών παραγόντων είναι τα ραμνολιπίδια. Η πλειοψηφία των στελεχών που έχει αναφερθεί ότι παρουσιάζουν δυνατότητα παραγωγής βιοεπιφανειοδραστικών παραγόντων ανήκει στο γένος Pseudomonas και τα περισσότερα από αυτά έχουν ταυτοποιηθεί ως Ρ. aeruginosa. Ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν βακτήριο, το οποίο ανήκει στο γένος Tetragenococcus, το οποίο βρέθηκε να παράγει βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες, αποτελεί ο Tetragenococcus koreensis που αποτελεί και το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν διαφορετικής σύστασης συνθετικά θρεπτικά μέσα και μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης του μικροοργανισμού καθώς και η ικανότητά του να συνθέσει βιοεπιφανειοδραστικούς παράγοντες. Επίσης μελετήθηκε η ικανότητα των προϊόντων στο σχηματισμό γαλακτωμάτων, στη μείωση της επιφανειακής τάσης, ενώ επίσης αναπτύχθηκε μεθοδολογία για τον ποσοτικό προσδιορισμό τους. Η συμπεριφορά του μικροοργανισμού παρουσίασε αρκετές διαφοροποιήσεις στα θρεπτικά μέσα που χρησιμοποιήθηκαν τόσο ως προς τον ρυθμό ανάπτυξής του αλλά και ως προς την ικανότητα σύνθεσης προϊόντων. Surfactants are amphiphilic molecules (i.e., consisting of a hydrophilic head and a hydrophobic tail). Due to this structure it is possible, by adding them in solution, to cause reduction of surface (air-liquid) and the interfacial tension (liquid-liquid), allowing the two phases to be mixed and to interact. The capacity is combined with the ability to form emulsions which renders these substances particularly important to many applications in modern food industry and in environmental applications, such as to restore recipients contaminated with hydrocarbons or metals, microbial growth in oil recovery in medicine, agriculture, industry cosmetics etc. Besides chemically synthesized surfactants reported today relevant substances of microbial origin, which are known as biosurfactants. Despite the widespread use of chemically synthesized surfactants, because of its low production costs, organic surfactants have received extensive attention in recent years because of their unique properties. Thus, in addition to being non-toxic, some of them have shown more specific and effective surfactant properties compared to many conventional synthetic surfactants, providing new possibilities for industrial applications. The biosurfactant agents are classified into various categories according to their chemical composition, their charge and microbial origin. The composition is made of a wide variety of microorganisms and nutrients. One of the major classes of biologically synthesized surfactants are rhamnolipids. The majority of the strains have been reported to exhibit potential biosurfactant production factors belonging to the genus Pseudomonas and most of them were identified as P. aeruginosa. A newly discovered bacterium, which belongs to the genus Tetragenococcus, which was found to produce biosurfactants is the Tetragenococcus koreensis which is the subject of the present work. In this work we used different composition synthetic media and studied the possibility of growth of the microorganism and the ability to synthesize biosurfactants. Furthermore, we studied the ability of the products in the formation of emulsions, the decrease of surface tension, and also developed a methodology to quantify them. The behavior of the organism showed several differences in nutrient media used both in its growth rate but also in the ability to synthesize products. 2014-11-24T12:42:10Z 2014-11-24T12:42:10Z 2014-07-02 2014-11-24 Thesis http://hdl.handle.net/10889/8134 gr 0 application/pdf |
