افزایش کارایی فرایند ساکاریفیکاسیون تفاله چغندرقند با استفاده از موتانت برتر قارچ Trichoderma reesei برای تولید بیواتانل

تفاله چغندرقند یکی از ضایعات جانبی صنایع تولید قند می‎باشد که به علت دارا بودن درصد بالایی از مواد لیگنوسلولزی می‎تواند یکی از گزینه‎های قابل توجه جهت تولید آنزیم سلولاز، ساکاریفیکاسیون آنزیمی و تولید الکل از آن باشد. قارچ Trichoderma spp. یکی از ارگانیسم­های مهم تولید­کننده  دامنه وسیعی از آنزیم‎های تجزیه کننده سلولز در طبیعت است. در این پژوهش از تفاله چغندرقند در محیط تخمیر قارچ تریکودرما استفاده شد و با استفاده از 21 جدایه موتانت پرتو گاما قارچ T. reesei، آنزیم سلولاز در شرایط دمایی °C 28 و سرعت همزدن rpm 180برای مدت 72 ساعت تولید گردید. توانایی تولید آنزیم‎های تجزیه کننده سلولز در کلیه جدایه‎ها مورد ارزیابی قرار گرفت. فعالیت آنزیم‎های اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و سلولاز کل در جدایه موتانت T. r M5 بالاترین مقادیر فعالیت آنزیمی را در بین جدایه های موتانت و جدایه والد اولیه نشان داد. هم‎چنین جدایه مذکور دارای فعالیت بتا-گلوکوزیدازی مناسبی بود. پروفایل پروتئینی جدایه موتانت T.r M5 با استفاده از آزمون SDS-PAGE بررسی شد. جدایه فوق دارای باندهای آنزیمی متعددی در وزن‎های مولکولی مختلف بود که مربوط به آنزیم‎های EG IV، Cel 3C، Cel 3D، Cel 3A، Cel 7A، Cel 6A، Cel 5A و Cel 61A بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که جدایه موتانت T. r M5 بالاترین کارایی را بین جدایه‎های موتانت برای ساکاریفیکاسیون تفاله چغندرقند داراست. با استفاده از آنزیم های تولیدی از این جدایه، ساکاریفیکاسیون تفاله چغندر به مدت یک ساعت انجام شد و میزان تولید الکل از قندهای آزاد شده در محیط با استفاده از مخمرهای صنعتی Saccharomyces cerevisiae وCluyveromyces marxianus مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان تولید الکل در تیمار ساکاریفیکاسیون با T. r M5، حدود 2-5/1 برابر بیشتر از والد اولیه خود (T. reesei) بود.

کلیدواژه ها:

بیواتانل ، ساکاریفیکاسیون ، سلولاز ، موتاسیون ، Cluyveromyces marxianus ، Trichoderma reesei ، Saccharomyces cerevisiae