Skip to main content
SUPERVISOR
Keikhosro Karimi,Akram Zamani foroshani
کیخسرو کریمی (استاد راهنما) اکرم زمانی فروشانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mitra Naghdi
میترا نقدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
: Chitosan, a useful cationic polymer of glucosamine monomers, is industrially produced via chemical deacetylation of extracted chitin from shellfish. Recently, cell wall of zygomycetes fungi has been introduced as an alternative source for chitosan production, in which chitosan is produced via enzymatic deacetylation of chitin. In this study, a new method for optimum extraction of chitosan from fungal cell wall was suggested, and the effects of sulfuric, hydrochloric, nitric, acetic, and lactic acids on the phosphate removal from the cell wall and also preservation of chitin and chitosan were investigated. The efficient extraction method was involved employing sulfuric acid, as the best acid for phosphate removal, and treating with lactic acid, for dissolution and extraction of chitosan. Results showed that solutions of sulfuric acid caused chitosan to be insoluble in the acidic solutions at ambient temperature; however, alkali treatment recovered its solubility. The yield of cell wall was measured to be 0.16 grams per gram of dried biomass. Finally, chitosan was extracted from the cell wall remaining materials by lactic acid treatment at ambient temperature. Using the proposed method, the yield of chitosan for the cell wall of Rhizopus oryzae was measured to be 12.3 % at ambient temperature. It is noteworthy that the new method was performed for commercial chitosan, and the yield 86.9% was obtained. The viscosity of commercial chitosan was measured before and after the process, and the results showed that the viscosity remains unchanged during acid and alkaline treatments. Beside chitosan, the phosphate, protein, glucosamine, and n-acetyl glucosamine content of the fungal cell wall and commercial chitosan were also investigated, and the results showed that the impurities of Rhizopus oryzae and commercial chitosan after sulfuric acid treatment were reduced to 1 % and 0.7 %, respectively. Furthermore, the protein content of cell wall after alkali treatment was measured to be less than 5% of the dried biomass. The morphology of cell walls subjected to treatment with 5 different acids was monitored by scannin g electron microscopy (SEM). Keywords : Fungal chitosan, Released phosphate, Rhizopus oryzae, Cell wall, Sulfuric acid, Lactic acid.
کیتوزان، پلیمری تشکیل شده از مونومرهای گلوکوزآمین است که تولید صنعتی آن به روش استیل‌زدایی شیمیایی کیتین استخراج شده از پوست بدن سخت پوستان می‌باشد. به تازگی دیواره سلولی قارچ‌های زیگومایست نیز به عنوان منبع دیگری برای تولید کیتوزان ارائه شده است. در دیواره سلولی قارچ، کیتوزان از طریق استیل‌زدایی آنزیمی کیتین تولید می‌شود. کیتوزان یک پلیمر پلی‌کاتیونی و به همین دلیل دارای خواص با ارزش بسیاری است. در این پژوهش روش جدیدی برای استخراج بهینه‌ کیتوزان از دیواره سلولی قارچ ارائه شد و اثر اسید سولفوریک، هیدروکلریدریک، نیتریک، استیک و لاکتیک در فسفات‌زدایی از دیواره سلولی و نیز حفظ کیتین و کیتوزان موجود در دیواره سلولی بررسی شده است. همچنین اسیدهای مناسب برای رسیدن به استخراج بهینه مشخص شد که شامل بکارگیری اسید سولفوریک به عنوان بهترین اسید در فسفات‌زدایی دیواره سلولی و اسید لاکتیک برای انحلال‌سازی و استخراج کیتوزان می‌باشد. نتایج حاصل از آزمایش‌ها نشان داد که محلول اسید سولفوریک در دمای محیط باعث نامحلول شدن کیتوزان در ادامه آزمایش‌ها می‌شود که این مشکل با شست‌و‌شوی قلیایی محلول قابل رفع است. بازده دیواره سلولی برابر 16 / 0 گرم به ازای هر گرم زیست‌توده اندازه‌گیری شد. در نهایت کیتوزان از باقی‌مانده دیواره سلولی در دمای محیط توسط اسید لاکتیک استخراج شد. با استفاده از روش ارائه شده، میزان بازده کیتوزان در دیواره سلولی یک ریزسازواره از خانواده قارچ‌های زیگومایست به نام رایزوپوس اورایزه برابر3 / 12 درصد در دمای محیط بدست آمد. لازم به ذکر است که فرآیند استخراج به طور مشابه بر روی کیتوزان تجاری انجام و بازده نسبتاً مطلوب 9 / 86 درصد بدست آمد. ویسکوزیته کیتوزان تجاری قبل و بعد از فرآوری اندازه گیری شد. نتایج حاصل از اندازه‌گیری ویسکوزیته نشان داد که در استخراج به روش ارائه شده، ویسکوزیته و وزن مولکولی کیتوزان تجاری تقریباً بی‌تغییر می‌ماند. به جز کیتوزان، میزان فسفات، پروتئین، گلوکوزآمین و نرمال استیل‌گلوکوزآمین موجود در دیواره سلولی قارچ نیز مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که میزان ناخالصی قارچ رایزوپوس اورایزه در دیواره سلولی بعد از فرآوری با اسید سولفوریک به میزان یک درصد کاهش یافته و این میزان در کیتوزان استخراج‌شده 1 / 0 درصد اندازه‌گیری شد. همچنین مقدار پروتئین اندازه‌گیری شده در دیواره سلولی ریزسازواره بعد از استخراج قلیایی کمتر از پنج درصد از وزن زیست‌توده آن اندازه‌گیری شد. همچنین مورفولوژی دیواره سلولی در فرآوری با پنج اسید مختلف توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. واژگان کلیدی : کیتوزان قارچی، فسفات آزاد شده، رایزوپوس اورایزه، دیواره سلولی، اسید سولفوریک و اسید لاکتیک

ارتقاء امنیت وب با وف بومی