Συγκριτική μελέτη παραγωγής μικροβιακών βιοπλαστικών από οξινισμένα σακχαρούχα απόβλητα μέσω μικτών και καθαρών καλλιεργειών
| datacite.contributor.Supervisor | Λυμπεράτος Γεράσιμος | |
| datacite.rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | el |
| dc.contributor.author | Αρφάνη, Μαρία Ελένη | |
| dc.contributor.other | Arfani, Maria Eleni | |
| dc.date.accessioned | 2022-04-11T05:18:59Z | |
| dc.date.available | 2022-04-11T05:18:59Z | |
| dc.date.copyright | 2022-03-11 | |
| dc.degree | graduateThesis | el |
| dc.description.abstract | Στην σύγχρονη εποχή, η αλόγιστη χρήση πλαστικών συμβάλλει σημαντικά στην κλιματική αλλαγή, την υποβάθμιση και την ρύπανση του περιβάλλοντος και αποτελεί σοβαρή απειλή για την οικολογική ισορροπία του πλανήτη. Για το λόγο αυτό έχει καταστεί επιτακτική η ανάγκη εύρεσης εναλλακτικών, βιώσιμων και φιλικών προς το περιβάλλον υλικών τα οποία θα έχουν την ικανότητα να αποδομούνται από το περιβάλλον στο οποίο διατίθενται. Μεταξύ των διαφόρων βιοπλαστικών, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν εκείνα που παράγονται από φυσικά ή γενετικά τροποποιημένους μικροοργανισμούς και ονομάζονται πολυυδροξυαλκανοϊκοί εστέρες (ΠΥΑ). Στην παρούσα ερευνητική εργασία χρησιμοποιήθηκε μικτή μικροβιακή καλλιέργεια από εδαφόβιους μικροοργανισμούς, ικανούς να παράγουν ΠΥΑ. Ο εμπλουτισμός της καλλιέργειας σε ΠΥΑ-συσσωρευτικά βακτήρια πραγματοποιήθηκε σε αντιδραστήρα άντλησης πλήρωσης (draw and fill reactor), ενώ η στρατηγική εμπλουτισμού που ακολουθήθηκε ήταν η εναλλαγή μεταξύ περιοριστικών υποστρωμάτων άνθρακα και αζώτου στο θρεπτικό μέσο. Ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιήθηκε ισομοριακό μίγμα οξικού και προπιονικού οξέος. Η εγκλιματισμένη και εμπλουτισμένη μικροβιακή καλλιέργεια χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για την απομόνωση μικροβιακών στελεχών με στόχο την μελέτη της ανάπτυξής τους ως καθαρές πλέον καλλιέργειες. Πραγματοποιήθηκε έλεγχος της ανάπτυξής τους σε στερεές καλλιέργειες με επάρκεια άνθρακα και αζώτου, με διαφορετικές πηγές άνθρακα και υπό διαφορετικά pH. Ακολούθησαν δύο κύκλοι πειραμάτων διαλείποντος έργου. Στον πρώτο κύκλο μελετήθηκαν τα απομονωμένα μικροβιακά στελέχη και η μικτή καλλιέργεια ως προς την ικανότητα τους να παράγουν ΠΥΑ με υπόστρωμα ανάπτυξης συνθετική τροφοδοσία η οποία περιείχε πολλαπλές πηγές άνθρακα και περίσσεια αζώτου. Ο κύκλος αυτός διαχωρίστηκε σε τέσσερις φάσεις οι οποίες προσομοίωσαν τις συνθήκες λειτουργίες του βιοαντιδραστήρα. Στον δεύτερο κύκλο, μελετήθηκαν τα απομονωμένα μικροβιακά στελέχη και η μικτή καλλιέργεια ως προς την ικανότητα τους να παράγουν ΠΥΑ με υπόστρωμα ανάπτυξης σακχαρούχο απόβλητο της βιομηχανίας τροφίμων μετά από οξίνιση. Σε αυτόν τον κύκλο πειραμάτων, πραγματοποιήθηκε συλλογή επαρκούς ποσότητα μικροβιακής βιομάζας ώστε να αποτιμηθεί η ικανότητα παραγωγής ΠΥΑ ποσοτικά, δηλαδή οι αποδόσεις ΠΥΑ και να αναγνωριστεί η σύσταση των ΠΥΑ. | el |
| dc.description.translatedabstract | In our days, the reckless use of plastics contributes significantly to climate change, degradation and environmental pollution and it is considered as a serious threat to the ecological balance of the planet. For this reason, the need to find alternative, sustainable and environmentally friendly materials that will have the ability to be biodegradable has become urgent. Of particular interest among bioplastics are Polyhydroxyalkanoates or PHAs that are produced by naturally occurring or genetically modified microorganisms. In the present research work, mixed microbial culture of soil-dwelling microorganisms capable of pro-ducing PHAs was used. Enrichment of the culture with PHAs-accumulating bacteria was performed in a draw and fill reactor, while the enrichment strategy was the alternation between limiting carbon and nitrogen substrates in the medium. An equimolar mixture of acetic and propionic acid was used as the carbon source. Then, the acclimatized and enriched microbial culture was used to isolate microbi-al strains in order to study their growth as pure cultures. Their growth was monitored in solid crops with sufficient carbon and nitrogen, with different carbon sources and at different pH. Two cycles of batch experiments followed. In the first cycle, the isolated microbial strains and the mixed culture were studied for their ability to produce PHAs with a synthetic feed growth medium containing multiple carbon sources and excess nitrogen. This cycle was divided into four phases which simulated the operating conditions of the bioreactor. In the second cycle, the isolated microbial strains and the mixed microbial culture were studied for their ability to produce PHAs with a growth medium of sugary industrial waste after acidification. In this cycle of experiments, enough microbial biomass was collected to quantitatively evaluate the production capacity of PHAs and to recognize the composition of PHAs. | el |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10889/16147 | |
| dc.language.iso | gr | el |
| dc.subject | Βιοπλαστικά | el |
| dc.subject | ΠΥΑ (PHAs) | el |
| dc.subject | Καθαρή καλλιέργεια | el |
| dc.subject | Μικτή καλλιέργεια | el |
| dc.subject | Απομόνωση μικροβιακών στελεχών | el |
| dc.subject | Πλαστική ρύπανση | el |
| dc.subject | Εμπλουτισμός μικτής καλλιέργειας | el |
| dc.subject | Τροφικά απόβλητα | el |
| dc.subject.alternative | Bioplastics | el |
| dc.subject.alternative | Polyhydroxyalkanoates (PHAs) | el |
| dc.title | Συγκριτική μελέτη παραγωγής μικροβιακών βιοπλαστικών από οξινισμένα σακχαρούχα απόβλητα μέσω μικτών και καθαρών καλλιεργειών | el |
| dc.title.alternative | Comparative study of production of microbial bioplastics from acidified sugary waste through mixed microbial and pure cultures | el |
| oaire.licenseCondition | null | el |