الإنتاج المستدام للبلاستيك الحيوي الميكروبي من المخلفات الحيوية
مؤلف
القحطاني، رنا محمد بن شاهر بن حسن السنحاني
الملخص
حظي الإنتاج الميكروبي للبلاستيك الحيوي من مصادر الكتلة الحيوية المتجددة باهتمام متزايد نظرًا لخصائصها المستدامة والصديقة للبيئة. ومع ذلك ، فإن إنتاج البوليمر من المخلفات الحيوية يواجه تحديات عديدة مثل ارتفاع تكاليف الإنتاج والحاجة إلى بنية تحتية مناسبة لإدارة النفايات. يقود الطلب المتزايد على المواد المستدامة الجهود البحثية لتحسين إقتصاديات إنتاج وإستخدامات البلاستيك الحيوي. تضمنت المحاولات السابقة لإنتاج البوليميرات الحيوية من المخلفات الحيوية استخدام ركائز معالجة كيميائيًا ، مما جعل عملية الإنتاج أقل جدوى من الناحية الاقتصادية وأعاق التخمير الميكروبي بسبب المركبات الناتجة عن المعالجة. هدفت هذه الدراسة إلى إنتاج البلاستيك الحيوي مباشرةً من العزلات البكتيرية المحلية باستخدام تقنية التخمير الموحدة مع نفايات نخيل التمر ومخلفات الطعام النشوية كمصدر وحيد للكربون. تم الحصول على 60 عزلة بكتيرية مختلفة من السماد الطبيعي والتربة والمخلفات الزراعة التي تم جمعها من منطقتي جازان وأبها بالمملكة العربية السعودية. أظهرت 28 عزلة بكتيرية قدرتها على تراكم حبيبات البولي هيدروكسي بيوتيرات داخل الخلايا باستخدام طريقة الفحص السريع باستخدام صبغة السودان السوداء من خلال تكوين مستعمرات ذات لون أزرق غامق. بعد ذلك ، أكدت صبغة الأكريدين البرتقالي القدرة العالية لثمانية عزلات بكتيرية على إنتاج حبيبات البولي هيدروكسي بيوتيرات صفراء اللون ذات إنكسارعالٍ داخل الخلايا البكتيرية. تم فحص هذه العزلات الثمانية لتقيم قدرتها على التحليل المائي للنشا والكربوكسي ميثيل سليولوز بالإضافة إلى تراكم حبيبات البولي هيدروكسي بيوتيرات. تم الكشف عن التحلل المائي للنشا بواسطة منطقة التحلل المائي بإضافة صبغة اليود ، بينما تم الكشف عن التحلل المائي للكربوكسي ميثيل سليولوز بواسطة منطقة التحلل المائي حول المستعمرات باستخدام أحمر الفينول كما تم الكشف عن حبيبات البولي هيدروكسي بيوتيرات المنتجة في ظروف الزراعة هذه بواسطة صبغة السودان السوداء. واعتمادًا على النتائج ، تم اختيار العزلات KKU-AR10 و KKU-RN8 و KKU-RN30 كمنتجين للبولي هيدروكسي بيوتيرات من خلال قدرتهم العالية على التحلل المائي للنشا. بينما تم إختيار العزلات KKU-RN8 و KKU-RN28 و KKU-AR16 كمنتجين للبوليمر مع قدرتها على التحلل المائي للسيليولوز ، وقد خضعت هذه العزلات الواعدة لإجراء فحص كمي لإنتاج البوليمر باستخدام التخمير المغمور مباشرة بإستخدام نفايات الطعام النشوية أو نفايات نخيل التمر كمصدر وحيد للكربون. تم تحقيق أعلى إنتاجية للبوليمر بواسطة العزلة البكتيرية (KKU-AR10) باستخدام نفايات الطعام النشوية والعزلة البكتيرية (KKU-RN8) باستخدام نفايات نخيل التمر.
ملاحظة
إشراف : د. ياسر صبري محمد محمد مصطفى.
