زیست شناسی مولکولی کاربردی

زیست شناسی مولکولی کاربردی

تولید بتاکاروتن پودری از باکتری هالوفیل بومی در کارخانه های صنعتی استان بوشهر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 مرکز آموزشی و تحقیقاتی ویراژن- بوشهر
2 مرکز آموزشی ویراژن - بوشهر
3 مرکز آموزشی و تحقیقاتی ویرژن- بوشهر
4 مرکز آموزشی و تحقیقاتی ویراژن - بوشهر
چکیده
تحولات جهانی دربیوتکنولوژی صنعتی، مسیر تولید پایدار ترکیبات زیست‌فعال را از روش‌های شیمیایی به فرآیندهای میکروبی سبز تغییر داده است. در میان این ترکیبات، ( β_carotene) بتاکاروتن به عنوان یک رنگدانه طبیعی نارنجی‑قرمزو آنتی‌اکسیدان قوی، کاربردگسترده‌ای در صنایع غذایی (رنگ دهنده طبیعی)، دارویی )پیش‌ماده ویتامینA) و آرایشی دارد.
مطالعات متعدد نشان داده‌اند که میکروارگانیسم‌های هالوفیل (تحمل‌کننده نمک بالا)، به ویژه باکتری‌هایی مانندگونه‌هایی Halobacterium salinarum و گونه هایی از جنس Halomonas،توانایی چشمگیری در تجمع بتاکاروتن در غشای سلولی خود تحت شرایط تنش اکسیداتیو و شوری بالا دارند. این ویژگی، آن‌ها را به یک سکوی تولیدی ایده‌آل برای اقلیم‌های گرم و خشک ایران تبدیل کرده است. پروژه حاضر با هدف طراحی و شبیه‌سازی خط تولید کارخانه‌ای دانش‌بنیان در استان بوشهر برای تولید بتاکاروتن پودری با خلوص بالا از هالوفیل‌های بومی این منطقه انجام شده است. مسیر تولیدشامل سه مرحله اصلی است:
1- کشت اولیه و افزایش توده های زیستی در بایوراکتورهای CSTR با حجم کاری ۵ متر مکعب
القای تولید بتاکاروتن با اعمال تنش نوری و شوری ۱۵-۲۰ درصد نمک 2-
3- استخراج و خالص‌سازی با استفاده از حلال‌های سبز (روغن خوراکی و اتانول) و خشک‌کن پاششی
نتایج اولیه بر پایه داده‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد که بازده تولید در مقیاس صنعتی می‌تواند به ۱/۲ تا ۲ گرم بر لیتربرسد که از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر است. این طرح گامی مؤثر در راستای اقتصاد مقاومتی، کاهش واردات بتاکاروتن سنتتیک به ارزش سالانه حدود ۱۲ میلیون دلار (آمار گمرک ایران، ۱۴۰۲) و ایجاد اشتغال مستقیم برای ۳۵ نفر در منطقه ویژه اقتصادی بوشهر خواهد بود.
کلیدواژه‌ها