پديد آورنده :
لقائي، ميناسادات
عنوان :
بيوسنتز و بهينه سازي شرايط توليد رنگينه فلورسنت از ميكروارگانيسم ها و امكان سنجي كاربرد آن در پانسمان هاي هوشمند و دندانه دار كردن پارچه پنبه اي در رنگرزي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي و رنگ
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 67ص.: مصور(رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
فرزانه علي حسيني
استاد مشاور :
حسين ايزدان
توصيفگر ها :
بيوسنتز , رنگينه هاي فلورسنت طبيعي , باكتري سودوموناس آئروژينوزا , پيوردين , پانسمان هاي هوشمند
استاد داور :
هاله خليلي، لاله قاسمي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/02/07
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/02/07
چكيده فارسي :
چكيده رنگينههاي طبيعي دوستدار محيط زيست بوده و مزاياي آنها از جمله عدم نياز به منابع نفتي سبب افزايش تقاضا براي اين دسته از رنگينهها شده است در اين راستا يكي از روش هايي كه اخيرا بسيار مورد توجه قرار گرفته است توليد رنگينههاي طبيعي از منابع ميكروبي است اما با توجه به هزينهبر بودن توليد اين رنگينهها نياز است كه بهينه سازي در توليد از جمله محيط تغذيه و شرايط محيطي صورت پذيرد تا عالوه بر افزايش بازده توليد اين رنگينهها هزينهي توليد نيز مقرون به صرفه باشد در اين تحقيق با در نظر گرفتن مزاياي رنگينههاي طبيعي و همچنين كاربرد گستردهي رنگينه هاي فلورسنت در صنايع مختلف از باكتري سودوموناس آئروژينوزا به منظور توليد رنگينه فلورسنت پيوردين استفاده شد در مرحلهي اول محيط كشت باكتري براي توليد رنگينه و افزايش بازده بهينه سازي شد بدين منظور منابع مختلف كربن شامل سوكسينيك اسيد گلوكز و گليسرول مورد بررسي قرار گرفت و نهايتا سوكسينيك اسيد به عنوان منبع كربن بهينه براي محيط كشت پايه جهت توليد رنگينه انتخاب شد با توجه به ساختار و مكانيزم توليد متابوليت تأثير نمكهاي فلزي از جمله سولفات مس سولفات منگنز و سولفات روي و همچنين آمينواسيدهاي مختلف سيستئين سرين گلوتامين و تيروزين در محيط كشت بررسي شد با در نظر گرفتن مناسب بودن نمك روي سولفات و آمينواسيد سرين غلظتهاي مختلف 01 05 001 و 150 M و 50 0 1 0 2 0 و 4 0 اين مواد در محيط كشت نيز مورد آزمايش قرار گرفت با توجه به نتايج حاصل از اين بررسي غلظت 50 M از نمك فلزي روي سولفات و 1 0 آمينواسيد سرين به ترتيب با افزايش 35 و 11 بازده توليد رنگينه به عنوان مقادير بهينه مطرح شدند در مرحلهي بعد تأثير عوامل محيطي از جمله دما 92 73 و 8 7 6 42 oC و 9 pH و نور بر بازده توليد رنگينه بررسي و دماي pH 6 29 oC و شرايط روشنايي به عنوان شرايط بهينه انتخاب شدند منحني رشد باكتري و توليد رنگينه در شرايط بهينه رسم شد و توليد پيوردين پس از گذشت 04 ساعت در مرحلهي رشد ثابت به حداكثر 460 mg l رسيد سپس به منظور بررسي تغييرات ناشي از تركيبات موجود در محيط كشت بر ساختار رنگينه از آزمونهاي FT IR و HPLC استفاده شد كه نتايج نشان دهندهي توليد پيوردين با ساختارهاي متفاوت بود همچنين مشاهدهي طيف انتشار رنگينه استخراج شده از محيط كشتهاي حاوي سولفات روي و سرين نشان داد عليرغم عدم تغيير طول موج بيشينهي انتشار حضور آمينواسيد سرين در محيط كشت سبب افزايش شدت فلورسنت پيوردين شد عالوه بر اين بررسي تأثير دما و pH بر رنگينه استخراج شده با استفاده از آزمون FT IR و جذب سنجي نشان دهندهي اثر منفي دماي باال بر ساختار رنگينه و تغيير طول موج بيشينهي جذب آن در pH هاي مختلف بود در نهايت امكان استفاده از رنگينه استخراج شده در پانسمانهاي حساس به pH مورد بررسي قرارگرفت و مشاهده شد كه ميزان جذب رنگينه رهايش يافته در محيط قليايي نسبت به اسيدي افزايش يافت همچنين با توجه به شباهت ساختار رنگينه استخراج شده به سينتان از اين رنگينه جهت دندانهدار كردن پارچهي پنبهاي به منظور افزايش افينيتهي رنگينه بازيك متيلن بلو بر روي اين پارچه استفاده شد كه عالوه بر افزايش جذب رنگينه ثباتهاي شستشويي و نوري نيز به ترتيب 1 و 2 درجه بهبود يافتند كلمات كليدي بيوسنتز رنگينههاي فلورسنت طبيعي باكتري سودوموناس آئروژينوزا پيوردين پانسمانهاي هوشمند سيزده
چكيده انگليسي :
Isfahan University of Technology Department of Textile EngineeringAbstractNatural dyes are environmentally friendly and their benefits including no need for petroleumresources have led to a revival of demand for these dyes One of the methods that has receivedmuch attention recently is the production of natural dyes from microbial resources However due to the cost of production of these dyes it is necessary to optimize the production conditionincluding nutrition and environmental conditions so that in addition to increasing theproduction efficiency of these dyes the production cost is also affordable In this study considering the benefits of natural dyes as well as the widespread use of fluorescent dyes indifferent industries Pseudomonas aeruginosa bacteria was used to produce fluorescent dye pyoverdine In the first step the bacterial culture medium was optimized to produce dye andincrease the yield of production For this purpose various carbon sources including succinicacid glucose and glycerol were investigated and finally succinic acid was selected as theoptimal carbon source for the base culture for dye production For this purpose various carbonsources including succinic acid glucose and glycerol were investigated and finally succinicacid was selected as the optimal carbon source for the base culture medium Due to the structureand mechanism of metabolite production the effects of metal salts such as copper sulfate manganese sulfate and zinc sulfate as well as different amino acids cysteine serine glutamineand tyrosine in the culture medium were investigated Considering the suitability of salts ofzinc sulfate and serine amino acid different concentrations 10 50 100 150 M and 0 05 0 1 0 2 0 4 of these substances were also used in culture medium tested According to the resultsof this study the optimal value of 50 M concentrations of zinc sulfate and 0 1 serine aminoacid increased dye production efficiency by 53 and 11 respectively In the next step theeffect of environmental factors such as temperature 29 37 42 pH 6 7 8 9 and light ondye production efficiency was investigated and temperature 29 pH 6 and lightingconditions as optimal conditions were selected Bacterial growth pattern and rate of dyeproduction were plotted at optimum conditions and pyoverdine production was reached tomaximum 460 mg l after 40 hours at stationary phase FT IR and HPLC analysis were doneto investigate the chemical structural changes of dye and result confirmed that amino acid usagein culture medium can result in production of pyoverdine with different structures Also observation of the dye emission spectra extracted dye from media containing zinc sulfate andserine showed that despite no change the maximum emission wavelength the presence ofserine amino acid in the culture medium increased the fluorescence intensity of pyoverdine Inaddition the effect of temperature and pH on the dye extracted using FT IR and absorbanceassays showed the negative effect of high temperature on the dye structure and the change ofits maximum wavelength absorbance at different pH Finally the possibility of using theextracted dye in pH sensitive wound dressings was investigated and it was observed that therate of absorbance of the dye released in the alkaline to acidic medium increased This resultshowed the possibility of use of fluorescent dye in wound dressing system as an infectionindicator Also due to the similarity of the dye structure extracted with syntann this dye wasused as a mordant on cotton fabric to enhance the affinity of the methylene blue dye on thefabric which in addition to increasing the dye absorption Washing and light fastness were alsoimproved by 1 and 2 degrees respectively Keywords biosynthesis natural fluorescent dyes Pseudomonas aeruginosa pyoverdine smartdressing
استاد راهنما :
فرزانه علي حسيني
استاد مشاور :
حسين ايزدان
استاد داور :
هاله خليلي، لاله قاسمي
