پلی ساکاریدهای خارج سلولی سیانوباکتری ها و کاربردهای احتمالی آن ها

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

پلی ساکاریدهای خارج سلولی سیانوباکتری ها و کاربردهای احتمالی آن ها

عنوان لاتین

Exocellular polysaccharides from cyanobacteria and their possible applications

سیانوباکتری ها پروکاریوت های فتواتوتروفی هستند که شامل انواع بسیار زیادی از گونه های مختلف دارای ویژگی های متنوع مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، و بیوشیمیایی هستند. مشخص شده است بسیاری از سیانوباکتری ها قادر به سنتز پوشش های چسبناک خارجی و آزاد کردن مواد پلی ساکاریدی به درون محیط کشت در طول رشد هستند. این پلی ساکاریدهای آزاد شده (RPSs)، به راحتی قابل ریکاوری از محیط کشت هستند، و از نقطه نظر کاربرد در صنایع متعدد علاقه ی زیادی را به خود جلب کرده اند. در این مقاله، خلاصه ای از دانش کنونی درباره ی سویه های سیانوباکتری تولید کننده ی RPS (از جمله نقش های احتمالی اگزوپلی ساکاریدها) و ویژگی های شیمیایی RPS های سیانوباکتری ها، با تاکید ویژه روی ویژگی های RPS و کاربردهای احتمالی صنعتی، ارائه شده است. در کل، RPS های سیانوباکتریایی با تنوع زیادی از تعداد و نوع مونوساکاریدهای تشکیل دهنده (آرایش مختلفی از قندهای اسیدی یا خنثی) مشخص می شوند. بیشتر پلیمرها به دلیل حضور اورونیک اسیدها و/یا دیگر گروه های باردار همچون پیروویل یا سولفات ماهیت آنیونی دارند. بخش های پلی پپتیدی همچنین استخلافات استیل نیز گاهی یافت می شوند، و باعث پیچیدگی بیشتر ساختار می گردند. همه ی RPS های سیانوباکتریایی که تاکنون بررسی شده اند رفتار سودوپلاستیکی نشان می دهند، اما تفاوت های قابل توجهی در مقادیر ویسکوزیته و برش روانی وجود دارد. به نظر می رسد از نظر تولید RPS، پاسخ سیانوباکتری ها به تغییر شرایط کشت وابسته به سویه است. بهره وری RPS برخی سیانوباکتری ها به خوبی با میزان گزارش شده برای دیگر میکروارگانیسم های فتوسنتزی پیشنهاد شده برای تولید پلی ساکارید قابل مقایسه است، اما در مقایسه با میکروارگانیسم های هتروتروف بسیار کم است. با این وجود، سیانوباکتری ها به عنوان منبعی بسیار فراوان از پلی ساکاریدهای متنوع ساختاری در نظر گرفته می شوند، که برخی از آن ها ممکن است ویژگی های منحصر به فرد برای کاربردهای خاص نشان دهند، که توسط پلیمرهای موجود کنونی برآورده نمی شود. با این حال، هنوز کار بیشتری برای پر کردن شکاف بزرگ بین داده های زیستی سویه های تولید کننده ی RPS و اطلاعات مربوط به ویژگی های تکنولوژیکی و دیگر ویژگی های سودمند RPS های سیانوباکتری ها نیاز است.

Cyanobacteria are photoautotrophic prokaryotes which include a large variety of species of widespread occurrence and with diverse morphological, physiological and biochemical properties. Many cyanobacteria are known to be able to synthesise outermost slimy investments and to release polysaccharidic material into the culture medium during cell growth. These released polysaccharides (RPSs), being easily recoverable from the culture medium, are attracting much interest in view of their possible uses in several industrial applications. In this paper, an overview of the current knowledge on both RPS-producing cyanobacterial strains (including the possible roles of the exopolysaccharides) and chemical characteristics of the cyanobacterial RPSs is given, with particular emphasis on RPS properties and possible industrial applications. On the whole, cyanobacterial RPSs are characterised by a great variety in both number (from two to 10) and type of constitutive monosaccharides (various arrangements of acidic and neutral sugars). Most polymers show an anionic nature due to the presence of uronic acids and/or other charged groups such as pyruvyl or sulfate. Polypeptide moieties as well as acetyl substituents have also sometimes been found, causing additional structural complexity. All the cyanobacterial RPSs so far tested showed a pseudoplastic behaviour, but with marked differences in both viscosity values and shear thinning. In terms of RPS production, the responses of cyanobacteria to changes of culture conditions appear strain-dependent. RPS productivities shown by some cyanobacteria are well comparable with those reported for other photosynthetic microorganisms proposed for polysaccharide production, but very low in comparison with those of heterotrophic microorganisms. Nevertheless, cyanobacteria may be regarded as a very abundant source of structurally diverse polysaccharides, some of which may possess unique properties for special applications, not fulfilled by the polymers currently available. However, much work has still to be done to bridge the wide gap existing between data on the biology of the RPS-producer strains and information concerning technological and other useful properties of the cyanobacterial RPS.