مشخصات این فایل
عنوان: پلی هیدروکسی
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 32
این مقاله درمورد پلی هیدروکسی می باشد.
بخشی از تیترها به همراه مختصری از توضیحات هر تیتر از مقاله پلی هیدروکسی
نقش زیستی
MCL –poly3HA ها به عنوان منابع ذخیرهی کربن ، انرژی در باکتری ها عمل می کنند و هنگامی که کربن مازاد بر نیاز در محیط موجود است تولید می شوند . از آنجا که این ترکیبات به صورت پلیمر ذخیره می شوند بنابراین تغییر محسوسی در فشار اسمزی سلول نمی دهند . هنگامی که منبع کربن خارج سلولی کاهش یابد این پلیمرها توسط آنزیم های دپلیمراز درون سلولی تجزیه شده و مورد استفاده قرار می گیرند . تبدیل منابع غذایی اضافه به مواد ذخیره ای دارای ارزش بقا است چون دسترسی میکروارگانیسم های رقیب را به آنها کاهش می دهد . .....(ادامه دارد)
MCL در مقابل SCL
در طبیعت انواع مختلف poly3HA دیده می شود و هر ناظری کارکردهای متنوع را برای آنها انتظار دارد . هنگامی که منبع غذایی باکتری ترکیبات آلیفاتیک باشند MCL –poly3HA ها فرم مناسبی برای ذخیره سازی هستند . در مقابل SCL – Pcly (3HA) ها در حضور کربوهیدرات بهتر و بهینه تر به نظر می رسند . اگر فرض کنیم که مونورهای poly3HA پس از دپلیمریزه شدن توسط ATP فعال می شوند . دراین صورت به عنوان مثال تبدیل کانوئیک اسید به MCL –poly3HA و سپس تبدیل آن به استیل کوآ نسبت به تبدیل مستقیم آن به استیل کوآ تنها مصرف یک ATP اضافی را می طلبد . در صورتی که اگر پلیمر SCL –poly3HA {poly3HA} باشد 5/2 مولکول ATP باید مصرف شود ( شکل - ) . درکنار صرفه جویی در انرژی توانایی MCL –poly3HA در حفظ قدرت احیا (Reducing power) ی مولکول نیز بیشتر است . تبدیل کانوئیک اسید به 3- هیدروکسی کانوئیک اسید تنها منجر به تولید یک FADH می شود و باقی قدرت احیا در مولکول محفوظ می ماند . در مقابل تبدیل آن به 3- هیدورکسی – بوتیریک اسید .....(ادامه دارد)
طراحی فرآیند در دو گونه ی pseudemenas
طراحی فرایند در تولید MCL –poly3HA بیشتر روی بهینه سازی فاکتورهای چون yield , producfivity و درصد poly3HA در بیومس توجه داشته است . تولید MCL –poly3HA در مقیاس پایلوت در مورد p.putida و p. oleovoraw به خوبی مطالعه شده است . این دو گونه تفاوت بسیار زیادی را در شرای تولید نسبت به یکدیگر نشان می دهند .
p.oleovoran به علت حضور پلازمید OCI 1 می تواند از آلکان ها و آلکن ها به عنوان سوبستر استفاده کند . P.putidan قادر به این کار نیست ولی در مقابل می تواند کربوهیدرات را برای تولید MCL –poly3HA مصرف کند . p . putida قادر است MCL –poly3HA را در فاز رشد نمایی ( هنگامی که منابع به فراوانی در دسترس هستند ) تولید کند ، در حالی که p. oleovoran تنها در صورتیکه کمبود یکی از منابع رشد را محدود کرده .....(ادامه دارد)
تنظیم مونومرهای MCL –poly3HA
همانطور که در بخش بیوشیمی گفته شد، چرخه های بتا –اکسیداسیون بیوسنتز اسیدهای چرب، در متابولیسم MCL –poly3HA دخیل هستند . ازآنجا که اعضای این چرخه ها و همچنین آنزیم های سنتز کننده ی PHA شدت غیر اختصاصی هستند. دستکاری و تعیین مونومرهای تشکیل دهنده ی MCL –poly3HA از طریق تغییر سوبستر امکان پذیر است .
طول و عدم اشباعیت مونومرهای MCL –poly3HA . استفاده از اولئیک اسید ( یک پیوند غیر اشباع و 3- هیدورکسی – اسید چرب های 3: 16c و 3: 14 c به ترتیب باعث حضور مونومرهای دارای یک، دو و سه پیوند غیر اشباع در MCL –poly3HA می شود. همچنین استفاده از مخلوطی از اکتان و 1- اکتن بسته به نوع 1- اکتن میزان پیوندهای غیر اشباع بین % 0 تا % 50 تغییر می کند. همچنین استفاده از اسیدهای چرب، آلکان ها و یا آلکن های با طول های مختلف حضور مونومرهای متناسبی را در MCL –poly3HA باعث می شود و در صورت .....(ادامه دارد)
Coil نوترکیب
در دسترس بودن E.Coil و فراوانی اطلاعات و امکانات برای مهندسی ژنتیک این باکتری امکان طراحی آن به عنوان یک تولید کننده ی MCL –poly3HA را فراهم ساخته است. سویه های متنوعی از E.Coil نوترکیب قادر تولید MCL –poly3HA ساخته شده اند . به طور کلی برای تولید انبوه این پلیمر مهار کننده ها پاک کننده های به بتا – اکسیداسیون برای در دسترس قرار دادن حد واسط های آن برای ژن های نوترکیب PHA سنتتاز بسیار سفید هستند . همین طور با اضافه کردن آنزیم های اضافی و مهندسی متابولیسم E.Coil می توان تولید MCL –poly3HA خاص را طراحی و تولید کرد و یا وزن مولکولی و طول زنجیره و حتی تا حدودی محتوای پلیمری را تغییر داد. به طور کلی در مهندسی ژنتیک و طراحی متابولیسم E.Coil است ، بازتر و محصولات انعطاف پذیر هستند.
ولی در مقابل مشکل بزرگی که برای E.Coil و دیگر باکتریهای نوترکیب وجود دارد عدم پایداری آنها و از دست دادن پلازمید حاوی ژن نوترکیب است . راه حل کلاسیک استفاده از آنتی بیوتیک ها در مقیاس صنعتی باعث افزایش قابل توجه هزینه ها شده و به صرفه نمی باشد . روش جالبی که به تازگی پیشنهاد شده است استفاده از مینی ترانسپوزون ها برای تخمین انتقال پایدار قابل .....(ادامه دارد)
آینده و دیدگاهها
ویژگی های یکتا و ژاوان MCL –poly3HA نظیر تجزیه پذیری و سازگاری با طبیعت ، عدم حساسیت به آب و فعالیت شیمیایی پتانسیل بالایی به آن برای انواع تولیدات صنعتی می کنند .
MCL –poly3HA همانطور که گفته شد گروه بزرگی از پلیمرها است نه یک پلیمر . محتوای مونومری آن متغیر و قابل کنترل و تعیین است. پلیمرهای فعال و آماده ی تغییر شیمیایی قابل تولید هستند. این پلیمر برخلاف poly3HA نمی توانند در مقیاس انبوه استفاده شوند. بلکه گزینه های خوبی برای استفاده ی خاص در شرایط خاص و برای موارد خاص هستند و این امر را مدیون تغییر و تنظیم پذیری محتوای مونومری شان هستند . به عبارت دیگر می توان این پلیمرها را برای استفاده های خاص درمقیاس انبوه تولید کرد.
هزینه های فرمانتاسیون MCL –poly3HA مربوط به خاطر مواد تغذیه ای هستند ولی قسمت عمده ای نیز مربوط به خنک کردن و دفع مواد زائد می شود. در حال حاضر تلاش برای بهینه کردن این سه .....(ادامه دارد)
کاربردها و patent ها
از آنجا که مونومرهای MCL –poly3HA مانند پلیمرهای شیمیایی قابل تغییر و طراحی هستند. این پلیمر case بسیار خوبی برای کاربردهای خاص می باشد. این پلیمر را به شکل ها و یا ساختمان های مختلف می توان ساخت .A,B علاوه بر آن به علت یکی بودن چگالی دانه های MCL –poly3HA با آن این ترکیبات در آب تشکیل لاتکس داده و در اب و دیگر حلال ها قابل تغییر شیمیایی هستند.
MCL –poly3HAهای غیر اشباع از لحاظ شیمیایی فعال و بی شکل هستند . B) به طور کلی به علت ویژگی های بیان شده این پلیمرها برای .....(ادامه دارد)
دانلود مقاله پلی هیدروکسی
