Biyosürfaktanlar, sıvının yüzey gerilimini ve iki farklı faz arasındaki interficial gerilimi azaltma kapasitesine sahip mikroorganizmalar tarafından üretilen empatik yüzey aktif molekülleridir. Bu moleküllerin empatik doğası, kendilerini iki farklı faz arasındaki arayüzde hizalamalarını ve bir fazın diğerine çözünmesini arttırmalarını sağlar. Biyosürfaktanlar, sundukları çeşitli avantajlar nedeniyle kimyasal muadillerine kıyasla çok dikkat çekmektedir.
Bunlar arasında daha yüksek özgüllük, daha düşük toksisite, daha fazla yapısal çeşitlilik, hazırlık kolaylığı, daha yüksek biyolojik parçalanabilirlik, daha yüksek çevresel uyumluluk ve aşırı çevre koşulları altındaki aktiviteleri sayılabilir. Bu videoda, farklı rodokok, lysinibacillus ve paenibacillus suşları tarafından üretilen tarama, karakterizasyon ve uygulama biyosürfaktanlarında yer alan yöntemleri gösteriyoruz. Ayrıca, bu üç mikrobiyal suş tarafından üretilen biyosürfaktan kombinasyonunun, bir kum paketi kolon tekniği ile artık yağın geri kazanımında uygulanmasını değerlendirme yöntemlerini de gösteriyoruz.
Çalışma, Dr. Preeti Srivastava ve Dr. Manoj Kumar'ın rehberliğinde gerçekleştirilmiştir. Mikropların büyümesi için, laminer hava akış kabini içindeki şişeye bir mililitre gece boyunca yetiştirilen tohum kültürü ekleyerek, yüz mililitre otoklavlanmış Luria suyu içeren şişeleri aşılayın. Şişeleri döner bir inkübatörde yedi gün boyunca 30 santigrat derece ve 180 RPM'de inkübe edin.
Kuluçka süresinin tamamlanmasından sonra, şişeleri hasat edin ve kültür suyunu santrifüj tüplerine aktarın. Kültürü dört santigrat derecede soğutulmuş bir santrifüjde 20 dakika boyunca 4.500 G'de santrifüj yapın. Hücresiz süpernatantı nazikçe taze bir beherin içine dökün ve biyosürfaktan üretimi için tarama tahlillerinde kullanın.
Biyosürfaktan üretimini bir damla çökme testi ile taramak için, temiz bir cam slayt alın ve slaytın yüzeyini 200 mikrolitre yağ ile kaplayın. Şimdi yağın merkezine 20 mikrolitre hücresiz süpernatant ekleyin ve iki ila üç dakika boyunca rahatsız edilmeden bırakın. Damla çökerse, biyosürfaktan varlığı için süpernatantı pozitif olarak puanlayın.
Yağ yayılma tahlilinde, bir Petri plakasına 20 mililitre çift damıtılmış su alın ve su yüzeyine 200 mikrolitre ham petrol ekleyin. Şimdi yağın merkezine 20 mikrolitre hücresiz süpernatant ekleyin ve bir dakika boyunca rahatsız edilmeden bırakın. Yağ yer değiştirmesinin bir sonucu olarak bir temizleme bölgesi oluşursa, biyosürfaktan varlığı için süpernatantı pozitif olarak puanlayın.
Emülsiyon indeksi tahlilinde, her biri temiz bir cam tüpe dört mililitre benzin ve hücresiz süpernatant ekleyin. Sonra karışımı üç dakika boyunca kuvvetlice uygulayın ve önümüzdeki 24 saat boyunca bozulmadan bırakın. Hücresiz süpernatanın yüzey gerilimini ölçmek için, cam kabı yüzey gerilimi belirlenecek sıvı ile temizleyin.
Sıvıyı kaba ekleyin ve kabı kap tutucusuna monte edin. Prob tutucusunun kilidini açın ve probu üzerine monte edin. Manuel kontrolörü kullanarak, platformun yüksekliğini, probun sıvı yüzeyinden iki ila üç milimetre uzakta olacak şekilde ayarlayın.
Ardından yazılımlara gidin ve yüzey gerilimini ölçmek için makalede belirtilen adımları izleyin. Ölçümün tamamlanmasından sonra, platformun yüksekliğini düşürün ve probun ve kabın kilidini açın ve aletten çıkarın. Biyosürfaktan ekstraksiyonu için, iki normal hidroklorik asit kullanarak hücresiz süpernatantın pH'ını ikiye ayarlayın.
Karışımı gece boyunca dört santigrat derecede saklayın. Ertesi gün, eşit miktarda kloroform metanol karışımı ekleyin ve 20 dakika boyunca kuvvetlice karıştırın. Serbest ayırmanın gerçekleşmesi için karışımı bozulmadan bırakın.
Su ve metanol içeren üst yüzü çıkarın ve biyosürfaktan içeren alt yüzü bir duman davlumbazında buharlaşmaya bırakın. Organik fazın buharlaşmasından sonra, bal renkli biyosürfaktan üç mililitre kloroform içinde yeniden çözün ve bu karışımı biyosürfaktan karakterizasyonu ve tanımlanması için kullanın. Ekstrakte edilen biyosürfaktan kromatografik karakterizasyonu için, TLC plakaları üzerinde 20 mikrolitre biyosürfaktan bulun.
Plakaları kuruttuktan sonra, TLC plakasını kloroform metanol karışımı ile doyurulmuş haznenin içine yerleştirin ve TLC'yi çalıştırın. Lipid tespiti için, taze odaya bazı iyot granülleri ekleyin ve odayı beş ila 10 dakika doyurun. TLC'yi odanın içine yerleştirin ve sarı lekelerin gelişimini gözlemleyin.
Protein ve karbonhidrat tespiti için, TLC plakasına hidrojen veya anisaldehit olmayan püskürtün ve 110 santigrat derecede ısıtın ve rengin gelişimini gözlemleyin. NMR analizi için, tüpü anahtara yerleştirin. Ayarlanmış tüpü kullanarak tüpün yüksekliğini ayarlayın.
NMR tüpünü, anahtarla birlikte bir MR makinesine yerleştirin ve bir NMR spektrumu elde etmek için makalede belirtilen adımları izleyin. Gelişmiş yağ geri kazanım deneyi için, bir cam sütun alın ve alt çıkışı cam yünü ve cam boncuklarla kapatın. Kolonu Kumlu toprakla, toprağın üstüne bir miktar sıvı eklenebilecek şekilde geri yerleştirin.
Kolonu tutucuya monte edin ve toprağın üstüne biraz cam boncuk ekleyin. Kolonu 50 mililitre tuzlu su çözeltisi ile doldurun ve zayıf hacmi belirlemek için akışı toplayın. Ham petrolü içinden geçmeye zorlayarak tuzlu suyu kolondan çıkarın.
İlk yağ doygunluk hacmini belirlemek için kolondan çıkan tuzlu su ve yağ hacmini toplayın. 24 saat sonra, sütunu 10 zayıf tuzlu su hacmiyle doldurun ve ikincil petrol geri kazanımını tahmin etmek için sütundan çıkan yağı toplayın. İkincil yağ geri kazanımından sonra kolonda kalan yağ, artık yağa karşılık gelir.
Şimdi ekstrakte edilen biyosürfaktan bir cam beherine ekleyerek biyosürfaktan bir karışım hazırlayın. Biyosürfaktan ve karışımı sütuna ekleyin ve önümüzdeki 24 saat boyunca bozulmadan bırakın. 24 saat sonra, ek veya gelişmiş yağ geri kazanımını belirlemek için kolondan çıkan yağ ve su miktarını ölçün.
Üç mikrobiyal suşun hücresiz süpernatantları, damla çökmesi, yağ yayılması ve emülsiyon oluşumu ile sonuçlandıkları için biyosürfaktan varlığı için pozitif olarak puanlandı. Biyosürfaktan üretiminin doğrulanması, hücresiz et suyunun yüzey geriliminin ölçülmesiyle sağlanmıştır. Rodokok ve lysinibacillus'un büyümesi nedeniyle, ortamın yüzey gerilimi metre başına 59'dan 45 mN'ye düştü.
Paenibacillus'un büyümesi nedeniyle, ortamın yüzey gerilimi metre başına 59'dan 28.4 mN'ye düştü. Emülsiyon stabilite testleri, üç mikrobiyal suş tarafından üretilen biyosürfaktanların, çeşitli ve çevresel koşullar altında büyük bir stabilite sergilediğini göstermiştir. Emülsiyon indeksleri, kuluçka sıcaklığı, pH ve hücresiz et suyunun tuz konsantrasyonu değiştirildiğinde önemli bir değişiklik göstermedi.
Ekstrakte edilen biyosürfaktan DLC karakterizasyonu, her üç suş tarafından üretilen biyosürfaktan maddelerin glikolit olduğunu göstermiştir. Biyosürfaktanların kimyasal olarak tanımlanması, rodococcus ve lysinbacillus'un, yaklaşık dört 80 daltonluk bir kütleye sahip rhamnolipid olarak tanımlanan aynı biyosürfaktan ürettiğini gösterdi. Öte yandan Paenibaccilus, yaklaşık 802 dalton kütleye sahip üç lipit zinciri içeren bir rhamnolipid üretir.
Biyosürfaktan maddelerin kombinasyonu, kum kolonundan kalan yağın% 56.5'ini geri kazanmayı başardı. Rodokok, lsyinibaccilus ve paenibacillus suşlarından biyosürfaktan üretimi test edildi ve suşlar biyosürfaktan üretimi için pozitif puanlandı. Üretilen biyosürfaktanlar rhamnolipidler olarak karakterize edildi ve tanımlandı.
Biyosürfaktan kombinasyonu, bir kum paketleme tekniğinde artık yağın% 56'sının geri kazanılmasında başarılı olduğundan, biyosürfaktan kombinasyonu, petrol rezervuarlarında sıkışan artık yağı geri kazanmak için saha uygulamalarında kullanılabilir.
