Παραγωγή εξωπολυσακχαριτών (EPS) με γαλακτωματοποιητικές ιδιότητες σε λάδια από τον απομονωθέντα αλόφιλο μικροοργανισμό Halomonas sp. RPA5 - Παπαμάρκου, Ραφαήλ (Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, 2016)
Σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασία είναι η απομόνωση ενός νέου μικροβιακού στελέχους από την Αλυκή του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό με γαλακτωπατοποιητική ικανότητα σε διάφορους οργανικούς διαλύτες κάτω από κανονικές και ακραίες συνθήκες. Αρχικά, η πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στην παραγωγή εξωπολυσακχαρίτη (EPS) από τον αλόφιλο μικροοργανισμό Halomonas sp. RPA5 όπου ταυτοποιήθηκε με την ανάλυση της αλληλουχίας του γονιδίου 16S rRNA και απομονώθηκε από την Αλυκή του Ακρωτηρίου στη Λεμεσό. Ο μικροοργανισμός αυτός παράγει μία σημαντική ποσότητα εξωπολυσακχαριτών και βελτιστοποιείται χρησιμοποιώντας ως βιομέσο, NaCl, Yeast Extract, NH4Cl, K2HPO4×3H2O, MgO4S×7H2O, KH2PO4 και οξικό οξύ με 40, 0.2, 0.5, 0.5, 0.5, 0.5 g/L και 3 mL/L αντίστοιχα με pH ίσο με 7 και θερμοκρασία ίση με 30 oC. Οι παραγόμενοι εξωπολυσακχαρίτες του μικροοργανισμού αυτού ελέχθησαν σε διαφορετικές επί τις εκατό κατ’ όγκο συγκεντρώσεις (% κ.ο.) εκχυλισμένου EPS (0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 και 2.5 % κ.ο.) και σε ακραίες συνθήκες pH, θερμοκρασίας και αποστείρωσης παρουσιάζοντας σημαντικά αποτελέσματα γαλακτωματοποιητικής ικανότητας και σταθερότητας. Οι διαφορετικοί οργανικοί διαλύτες που χρησιμοποιήθηκαν είναι το ελαιόλαδο, ηλιέλαιο, αραβοσιτέλαιο, πετρέλαιο, εξάνιο, δεκαεξάνιο και κηροζίνη, ενώ το Tween 80 και Triton Χ-100 χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες. Τα μεγαλύτερα ποσοστά παρουσιάστηκαν στα έλαια και κυρίως στο ελαιόλαδο με τα ποσοστά για 1 % και 2 % κ.ο. εκχυλισμένου EPS να ισούνται με 73.88 και 93.01 % αντίστοιχα. Αντίστοιχα, στις ακραίες συνθήκες σε pH=11, Τ=100 oC και αποστείρωση για 1 % κ.ο. εκχυλισμένου EPS και οργανικό διαλύτη το ελαιόλαδο είχαμε ποσοστά 93.18, 71.90 και 95.99 %. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ποσοτικός προσδιορισμός των υδατανθράκων (0.0514 g/L) και πρωτεινών (0.385 g/L) του παραγόμενου EPS. Ακόμη, ελέχθησαν οι ρεολογικές ιδιότητες τους και κυρίως το ιξώδες (1.26 ± 0.1 mPa•s) και τέλος, παρουσιάστηκαν τα οπτικά δεδομένα τους με τη χρήση του ηλεκτρονικού μικροσκόπιου με την ελεγχόμενη ένταση διατμητικής τάσης. Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι εκτός από τον αλόφιλο μικροοργανισμό Halomonas sp. RPA5 απομονώθηκε ακόμη ένας μικροοργανισμός του γένους αυτού ο Halomonas sp. RPA9 μέσω της ίδιας προαναφερθέντας διαδικασίας. Ο μικροοργανισμός αυτός όμως, έχει την ικανότητα να παράγει καροτένιο-bacterioruberin και βελτιστοποιείται χρησιμοποιώντας ως βιομέσο, NaCl, Yeast Extract, NH4Cl, K2HPO4×3H2O, MgO4S×7H2O, KH2PO4 και γλυκερόλη με 40, 0.2, 0.5, 0.5, 0.5, 0.5 g/L και 1 mL/L αντίστοιχα με pH ίσο με 7 και θερμοκρασία ίση με 30 oC. Ο ποιοτικός προσδιορισμός επιτεύχθηκε με τη χρησιμοποίηση της Φασματοφωτομετρίας Μοριακής Απορρόφησης Υπεριώδες/Ορατού. Με την μέθοδο αυτή, έγινε ταυτοποίηση του φάσματος σε μήκος κύματος 350–600nm με την κορυφή να εμφανίζεται στα 475 nm όπου σε συνδυασμό με την κατάλληλης βιβλιογραφίας καταλήξαμε στην πιθανότητα παραγωγή του καροτένιου, bacterioruberin. Αξίζει να σημειωθεί ότι, για να προσδιοριστεί ποσοτικά η συγκέντρωση του καροτένιου bacterioruberin θα πρέπει να πραγματοποιηθεί μέτρηση του δείγματος μας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της Υγρής Xρωματογραφίας Yψηλής Πίεσης (HPLC).
Keywords: Περιβαλλοντικό δείγμα; Αλόφιλος; Halomonas sp.; Εξωπολυσακχαρίτης (EPS); Bacterioruberin; Γαλακτωματοποιητική Ικανότατα και Σταθερότητα