Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Λειτουργία βιοαντιδραστήρα για την παραγωγή βιοτασιενεργών ουσιών με χρήση βαρέων κλασμάτων αργού πετρελαίου ως πηγή άνθρακα και αξιολόγηση αυτών για ενίσχυση της βιοαποικοδόμησης αργού πετρελαίου

Mandalenaki Athina

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/06BEF253-1EBF-46BA-AF5A-1D106993CA47
Έτος 2019
Τύπος Μεταπτυχιακή Διατριβή
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Οι βιοτασιενεργές ουσίες (Biosurfactants, BS) είναι αμφίφυλες βιολογικές ενώσεις που παράγονται εξωκυτταρικά ή ως τμήμα της κυτταρικής μεμβράνης, από ποικιλία ζυμών, βακτηρίων και μυκήτων και χρησιμοποιούνται σε γκάμα εφαρμογών, μία εκ των οποίων είναι η βιοεξυγίανση. Κατά την βιοεξυγίανση θαλάσσιας ρύπανση από πετρελαιοειδή, οι BS χρησιμοποιούνται ώστε να αυξηθεί η βιοδιαθεσιμότητα του ρύπου και έτσι να αυξηθεί ο ρυθμός αποικοδόμησής του από τους γηγενείς μικροοργανισμούς. Η επίδραση της πηγής άνθρακα στην ποιότητα και ποσότητα των BS μιας καλλιέργειας είναι πολύ μεγάλη. Η πηγή άνθρακα συχνά διαλυτοποιείται στην καλλιέργεια και το βιοτασιενεργό προϊόν έχει προσμίξεις από αυτήν. Το γεγονός αυτό δυσκολεύει την διαδικασία απομόνωσης των BS και αυξάνει το κόστος παραγωγής. Στο συγκεκριμένο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν βαρέα κλάσματα αργού πετρελαίου ως πηγή άνθρακα στις καλλιέργειες. Στόχος ήταν οι BS να απομονώνονται με απλή εκχύλιση, δίχως προσμίξεις της πηγής άνθρακα.Ο μικροοργανισμός που χρησιμοποιήθηκε σε αυτό το πείραμα ήταν το βακτήριο Alcanivorax borkumensis SK2 το οποίο είχε απομονωθεί σε προγενέστερη έρευνα του εργαστηρίου, από το θαλάσσιο περιβάλλον της Ελευσίνας. Πρόκειται για ένα βακτήριο γνωστό για την παραγωγή γλυκολιπιδίων και ενεργό στην βιοαποικοδόμηση υδρογονανθράκων. Βακτήριο το οποίο συναντάται σε θαλάσσιες περιοχές ρυπασμένες με πετρελαιοειδή.Για την παραγωγή BS χρησιμοποιήθηκε βιοαντιδραστήρας της Bioengineering ώστε οι συνθήκες να είναι ελεγχόμενες και σταθερές, και ούτος ώστε το πείραμα να διεξαχθεί σε μεγαλύτερη κλίμακα. Η μέγιστη συγκέντρωση BS στην καλλιέργεια του βιοαντιδραστήρα ήταν της τάξεως των 20 mg/L. Πρόκειται για μία μικρή συγκέντρωση σε σύγκριση με την βιβλιογραφία, όμως προτέρημα της συγκεκριμένης μεθοδολογίας ήταν η μη ύπαρξη προσμίξεων από την πηγή άνθρακα στο τελικό προϊόν.Για τον χαρακτηρισμό των BS που παράχθηκαν εργαστηριακά, χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφία λεπτής στιβάδας και το δείγμα μας συγκρίθηκε με πρότυπο δείγμα ραμνολιπιδίων (R-95 RL95% της Aldrich Chemistry). Από το πείραμα αυτό διαπιστώθηκε ότι το δείγμα μας περιείχε μόνο- και δι- ραμνολιπίδια καθώς και δύο ακόμη μη ταυτοποιημένα λιπίδια.Επίσης, πραγματοποιήθηκε πείραμα για την εκτίμηση της διασποράς του πετρελαίου στην υδάτινη φάση με χρήση BS. Σε αυτό το πείραμα εφαρμόστηκε το Baffled Flask Test (BFT) του πρωτοκόλλου της EPA. Συγκρίθηκε η διασπορά του πετρελαίου με και χωρίς την χρήση BS. Ως διαλύτης για τις BS χρησιμοποιήθηκε σογιέλαιο και οι διάφορες συγκεντρώσεις BS που εξετάστηκαν ήταν 0%, 5%, 7,5% και 15% w/v. Η ποσοστιαία αύξηση της διασποράς του πετρελαίου σε κάθε περίπτωση ήταν 0%, 25,85%, 74,85% και 77,76% αντίστοιχα.Τέλος, χρησιμοποιήθηκαν BS ως βελτιωτικός παράγοντας για την βιοαποικοδόμηση αργού πετρελαίου. Ως διαλύτες για τις BS χρησιμοποιήθηκαν απιονισμένο νερό και σογιέλαιο. H εκτίμηση της ποσότητας των πετρελαιοειδών που είχε αποικοδομηθεί έπειτα από συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα, έγινε με χρήση GC-MS. Ενδεικτικά, ο μέσος όρος μείωσης της μάζας των κορεσμένων υδρογονανθράκων σε 28 ημέρες, με διαλύτη το νερό (~ 2 mg δραστική ουσία / 10 ml seawater) και το σογιέλαιο (~ 5 mg δραστική ουσία / 10 ml seawater) ήταν 52,18% και 29,45% αντίστοιχα.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά