تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور سینی‌دار با استفاده از فرآیند تخمیر حالت جامد

فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی 10

2-1. مقدمه 11

2-2. پروتئازها 11

2-3. منابع پروتئازها 12

2-3-1. پروتئازهای گیاهی. 12

2-3-2. پروتئازهای حیوانی. 13

2-3-3. پروتئازهای میکروبی. 13

2-4. تقسیم بندی پروتئازها 16

2-5. پروتئازهای قلیایی. 19

2-6. مکانیزم عمل پروتئازها 22

2-7. کاربردهای صنعتی آنزیم پروتئاز. 22

2-7-1. صنعت مواد شوینده 23

2-7-2. صنایع غذایی. 24

2-7-3. صنعت چرم 25

2-7-4. صنعت عکاسی. 26

2-7-5. صنایع دارویی. 26

2-7-6. مدیریت محیط زیست.. 27

2-8. تولید آنزیم پروتئاز. 27

2-9. تخمیر حالت غوطه ور. 28

2-9-1. تخمیر حالت جامد 29

2-9-2. مقایسه سیستم‌های تخمیر جامد و غوطه‌ور. 29

2-9-3. انتقال جرم در تخمیر حالت جامد 30

2-9-4. عملیات انتقال جرم در مقیاس ماکرو. 31

2-9-5. عملیات انتقال جرم در مقیاس میکرو. 32

2-9-6. انتقال اکسیژن. 32

2-9-7. نفوذ آنزیم‌ها 33

2-9-8. جنبه‌های انتقال حرارت.. 34

2-9-9. میکروارگانیزم‌های مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 35

2-9-10. کاربردهای تخمیر حالت جامد 37

2-9-11. آنزیم‌های بدست آمده از فرآیند تخمیر جامد 38

2-10. طراحی بیوراکتور. 39

2-11. انواع بیوراکتورهای مورد استفاده در تخمیر حالت جامد 40

2-11-1. بیوراکتورهای سینی‌دار. 41

2-11-2. بیوراکتورهای بستر‌پرشده 42

2-11-3. بیوراکتورهای استوانه ای‌دوار. 43

2-11-4. بیوراکتورهای بستر‌سیال. 45

2-12. مراحل عمومی برای انجام فرآیند SSF در داخل بیوراکتور. 46

2-13. عوامل مؤثر در تولید پروتئاز در فرآیند SSF در داخل بیوارکتور. 47

فصل3 مواد و روش‌ها 48

3-1. مقدمه 49

3-2. تجهیزات مورد استفاده 49

1- به ازای هر ، دست‌کم یک عضو پایه مانند  شامل  موجود است.2- اگر  متعلق به مقطع دو عضو پایه مانند و  باشد، آن‌گاه عضوی از پایه مانند  وجود دارد به طوری‌که  و . تعریف 1-4. اگر ? پایه‌ی توپولوژی در باشد، آن‌گاه ، توپولوژی تولید شده به وسیله‌ی ?، چنین تعریف می‌شود:زیرمجموعه‌ی  از  را در  باز گوییم(یعنی عضوی از  باشد)، اگر به‌ازای هر ، عضوی از پایه مانند ?  وجود داشته باشد به طوری‌که  و .بنابر تعریف بالا، هر عضو ? در  باز است، بنابراین ?. تعریف 1-5. توپولوژی حاصل‌ضربیفرض کنید  و  دو فضای توپولوژیک باشند. توپولوژی حاصل‌ضربی در توپولوژی است که پایه‌ی آن گردایه‌ی ? متشکل از همه‌ی مجموعه‌هایی به صورت است که در آن زیرمجموعه‌ی بازی از و زیرمجموعه‌ی بازی از است. قضیه 1-6. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی و ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌یپایه‌ای برای توپولوژی است.برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 114 مراجعه کنید.تعریف 1-7. توپولوژی زیرفضاییفرض کنید یک فضای توپولوژیک با توپولوژی  باشد. اگر زیرمجموعه‌ای از باشد، گردایه‌ی                                                 یک توپولوژی در است و به توپولوژی زیرفضایی موسوم است. با این توپولوژی، را یک زیرفضای می‌خوانند.لم 1-8. اگر ? پایه‌ای برای توپولوژی باشد، آن‌گاه گردایه‌ی پایه‌ای برای توپولوژی زیرفضایی است.برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 116 مراجعه کنید. قضیه 1-9. اگر زیرفضایی از و زیرفضایی از باشد، آن‌گاه توپولوژی حاصل‌ضربی در  همان توپولوژیی است که در به عنوان یک زیرفضای القاء می‌شود.برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 118 مراجعه کنید.<a href="http://zusa.ir/%d8%af%d8%a7%d9%86%d9%84%d9%88%d8%af-%d9%be%d8%a7%db%8c%d8%a7%d9%86-%d9%86%d8%a7%d9%85%d9%87-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af%d8%ad%d9%84%d9%82%d9%87-%da%af%d8%b1%d9%88%d9%87%d9%88%d8%a7%d8%b1%d9%87%d8%a7/"><img class="size-full wp-image-587290 aligncenter” src="http://ziso.ir/wp-content/uploads/2020/10/thesis-paper-74.png” alt="پایان نامه” width="400″ height="193″ /></a>  تعریف 1-10. نگاشت خارج‌قسمتیفرض کنید و دو فضای توپولوژیک باشند و نگاشتی پوشا باشد. نگاشت را یک نگاشت خارج‌قسمتی خوانیم در صورتی‌که هر زیر‌مجموعه‌ی مانند در باز است اگر و فقط اگر در باز باشد.تعریف 1-11. توپولوژی خارج قسمتیاگر  یک فضا، یک مجموعه و یک نگاشت پوشا باشد، آن‌گاه تنها یک توپولوژی در وجود دارد که  نسبت به آن، نگاشت خارج‌قسمتی است. این توپولوژی به توپولوژی خارج‌قسمتی القاء شده توسط موسوم است.البته توپولوژی چنین تعریف می‌شود که آن را متشکل از زیرمجموعه‌هایی مانند از می‌گیریم که در باز باشد.تعریف 1-12. توپولوژی جعبه‌ایفرض کنید خانواده‌ی اندیس‌داری از فضاهای توپولوژیک باشند. گردایه‌ی همه‌ی مجموعه‌های به صورت را که به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است، به عنوان یک پایه برای توپولوژی‌ای در فضای حاصل‌ضربی اختیار می‌کنیم. توپولوژی تولید‌شده به وسیله‌ی این پایه را توپولوژی جعبه‌ای می‌نامیم.تعریف 1-13. مقایسه‌ی توپولوژی جعبه‌ای و حاصل‌ضربییک پایه‌ی توپولوژی جعبه‌ای در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل  است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است. توپولوژی حاصل‌ضربی در ، همه‌ی مجموعه‌های به شکل است که در آن به‌ازای هر ، مجموعه‌ی در باز است و به‌ استثنای عده‌ای متناهی از ها،  مساوی است.نکته 1-14. برای حاصل‌ضرب‌های متناهی این دو توپولوژی دقیقاً یکی هستند.تعریف 1-15. نگاشت پیوستهاگر به‌ازای هر و هر همسایگی مانند ، یک همسایگی مانند یافت شود به طوری‌که ، آن‌گاه نگاشت را پیوسته گوییم.قضیه 1-16. فرض کنید ، و فضاهای توپولوژیک باشند.1– اگر زیرفضایی از باشد، آن‌گاه تابع احتوای پیوسته است.2– اگر و پیوسته باشند، آن‌گاه تابع مرکب نیز پیوسته است.3– اگر تابع پیوسته و زیر‌فضایی از باشد، آن‌گاه تابع تحدید نیز پیوسته است.برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 139 مراجعه کنید.تعریف 1-17. فرض کنید  با ضابطه‌ی و  با ضابطه‌ی تعریف‌شده باشند. نگاشت‌های و ، به‌ترتیب نگاشت‌های تصویری  به روی عوامل اول ودوم خوانده می‌شوند.لم 1-18. نگاشت‌های تصویری و ، پیوسته و پوشا می‌باشند.برهان. به مرجع [17]، صفحه‌ی 115 مراجعه کنید.قضیه 1-19. لم چسبفرض کنید و  و در بسته باشند. به علاوه، فرض کنید و پیوسته باشند. در این‌صورت اگر به ازای هر ، داشته باشیم ، آن‌گاه می‌توان و را با هم در‌آمیخت تا تابع پیوسته‌ی را به‌دست آورد که به‌ازای ، به‌صورت و به‌ازای ، به‌صورت تعریف شود.برهان. به مرجع [17]، مراجعه کنید.تعریف یک مطلب دیگر :<a class="in-cell-link” href="https://dlall.ir/%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d9%81%d8%a7%d8%af%d9%87-%d8%a7%d8%b2-%d8%b3%d8%a6%d9%88-%d8%af%d8%b1-%da%a9%d8%b3%d8%a8-%d9%88-%da%a9%d8%a7%d8%b1-%d8%9b-%d9%85%d8%b9%d8%ac%d8%b2%d9%87-%db%8c%d8%a7-%d8%aa%d8%b5/” target="_blank” style="font-family: Calibri, Arial; font-size: 11pt;">استفاده از سئو در کسب و کار ؛ معجزه یا تصادف؟</a>1-20. نگاشت همئومورفیسمفرض کنید  و  دو فضای توپولوژیکی باشند و تابع تناظری دوسویی باشد. اگر و تابع معکوس آن   ، هر دو پیوسته باشند، آن‌گاه را همئومورفیسم می‌خوانیم.تعریف 1-21. هموتوپیفرض کنیم  و نگاشت‌های پیوسته‌ای از فضای  به فضای  باشند.  را با هموتوپ گوییم در صورتی‌که نگاشت پیوسته‌ای مانند  موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر ، داشته باشیم:جایی‌که . نگاشت را یک هموتوپی بین  و می‌نامیم. اگر  با هموتوپ باشد می‌نویسیم . تعریف 1-22. مسیر در فضای توپولوژیکیاگر  نگاشت پیوسته‌ای باشد به‌طوری‌که و ، گوییم مسیری در  از به است. همچنین را نقطه‌ی آغاز و را نقطه‌ی انجام مسیر   می‌نامیم. تعریف 1-23. هموتوپ‌راهیمسیرهای  و که بازه  را به فضای می‌نگارند، هموتوپ‌راهی گوییم در صورتی‌که هر دو دارای نقطه‌ی آغازی ونقطه‌ی انجامی باشند ونگاشت پیوسته‌ای مانند موجود باشد به‌طوری‌که به‌ازای هر داشته باشیم:را یک هموتوپ‌راهی بین و می‌نامیم. اگر با هموتوپ‌راهی باشد می‌نویسیم .لم 1-24. رابطه‌های  و  روابط هم‌ارزی هستند.برهان. به مرجع [17]، صفحه 320 رجوع کنید.تعریف 1-25. کمند در فضای توپولوژیکیفرض کنید یک فضای توپولوژیکی و نقطه‌ای از آن باشد. مسیری در  که از شروع و به منتهی می‌شود، یک کمند بر پایه‌ی  نامیده می‌شود.تعریف 1-26. اگر مسیری در از  به  و  مسیری دیگر در  از  به  باشد، آن‌گاه ترکیب  و  را به عنوان مسیری مانند  با تساوی زیر تعریف می‌کنیم:تعریف 1-27. اولین گروه بنیادیمجموعه رده‌های هموتوپی‌راهی کمندهای بر پایه‌ی ، با عمل  اولین گروه بنیادی  نسبت به نقطه‌ی‌ پایه  نامیده می‌شود. این گروه را با  نمایش می‌دهیم.تعریف 1-28. فرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. گوییم مجموعه‌ی باز از به وسیله‌ی  به طور هموار پوشانده می‌شود هرگاه تصویر عکس را بتوان در به صورت اجتماعی از مجموعه‌های باز جدا از هم نوشت به طوری‌که به‌ازای هر تحدید  به  همئومورفیسمی از  به روی باشد. هر یک از مجموعه‌های را یک قاچ می‌نامیم.تعریف 1-29. نگاشت پوششیفرض کنید یک نگاشت پیوسته و پوشا باشد. اگر هر نقطه‌ی از  دارای همسایگی مانند باشد که به وسیله‌ی به‌طور هموار پوشانده شود آن‌گاه را یک نگاشت پوششی و را یک فضای پوششی می‌نامیم.تعریف 1-30. بالابرنگاشت را در نظر می‌گیریم. فرض کنید یک نگاشت پیوسته از فضایی مانند به توی باشد. نگاشت     را یک بالابر  گوییم در صورتی‌کهلم 1-31. فرض کنیم یک نگاشت پوششی باشد و . هر مسیر در با نقطه‌ی آغاز ، مانند ، دارای بالابر یکتایی به مسیر   با نقطه‌ی آغازی می‌باشد.برهان. به مرجع [17]، صفحه 336 رجوع کنید. تعریف 1-32. پوشش جهانیاگر یک فضای همبند ساده و یک نگاشت پوششی باشد، آن‌گاه را یک فضای پوششی جهانی  می‌نامیم.اگر  همبندراهی موضعی باشد و و  دو فضای پوششی همبند‌ساده‌ی باشند، آن‌گاه همئومورفیسمی مانند موجود است که . تعریف 1-33. رستهرسته‌ای مثل  ?خانواده‌ای متشکل از اشیاء است با این ویژگی که1- به ازای هر دو شی مثل و  مجموعه‌ای متناظر می‌شود که با (مجموعه‌ی ریخت‌های از به ) نشان داده می‌شود و دارای این خاصیت است که به‌ازای هر چهار شیء ، ، و  که ،2-به‌ازای هر سه شیء مثل ، و ، تابعموجود است کهبه‌ازای هر چهار شیء ، ، و ، اگر ، و ، آن‌گاه .به‌ازای هر شیء مثل ، عضوی از  مثل موجود است که به‌ازای هر عضو از مثل و هر عضو از  مثل ، داشته باشیم: تعریف 1-34. تابعگونفرض کنید ? و  دو رسته باشند. تابعگون همورد (پادورد) از به  زوجی متشکل از دو تابع است: یکی تابع شیء که به هر شیء از مثل ، شیء از  را نسبت می‌دهد و دیگری تابع ریختار که آن را نیز با نشان می‌دهیم و به هر ریختار از ? مثل ، ریختاری از  مثل  ( ) نسبت می‌دهد که1- به‌ازای هر شیء از ?  مثل ، .2- به‌ازای هر دو ریختار از مثل و ، داشته باشیم تعریف 1-35. یکریختی طبیعیفرض کنید  و  تابعگون‌هایی از رسته‌ی ? به رسته‌ی ? باشند. تبدیل طبیعی ، تابعی است که برای هر شیء از ?، ریخت از ? را چنان نسبت می‌دهد که به‌ازای هر ریخت از ?، . به‌عبارت دیگر نمودار زیر جابه‌جایی است: تعریف 1-36. هم‌ارزی رسته‌هااگر تابعگون‌های و و یکریختی‌های طبیعی و موجود باشند، رسته‌های  ?و ? را هم‌ارز گوییم. قضیه 1-38. فرض کنید یک گروه و زیرمجموعه‌ای غیرتهی از باشد. در این‌صورت (  زیر گروه  است) اگر و فقط اگر به‌ازای هر ، داشته باشیم .برهان. به مرجع [7]، مراجعه کنید.قضیه 1-40. فرض کنید یک حلقه و یک زیرمجموعه‌ی غیرتهی از باشد. در این‌صورت یک زیرحلقه از است اگر وفقط اگر

3-3. تعیین مشخصات سوبسترا 50

3-3-1. محاسبه میزان خاکستر. 50

3-3-2. محاسبه میزان رطوبت.. 51

3-3-3. محاسبه میزان قند موجود در سوبسترا 51

3-3-4. محاسبه میزان پروتئین. 52

3-3-5. تعیین درصد مواد استخراجی. 54

3-3-6. تعیین درصد سلولز. 54

3-3-7. تعیین درصد لیگنین. 55

3-3-8. تعیین درصد همی‌سلولز. 55

3-3-9. محاسبه اندازه ذرات سوبسترا 55

3-4. میکروارگانیسم و محیط کشت.. 56

3-4-1. انتخاب میکروارگانیسم 56

3-4-2. مشخصات میکروارگانیسم 57

3-4-3. محیط کشت.. 57

3-4-4. تهیه مایه تلقیح. 59

3-4-5. منحنی رشد باکتری. 60

3-4-6. تعیین pH بهینه باکتری. 60

3-5. تخمیر حالت جامد 61

3-6. نمونه‌گیری و استخراج آنزیم از سوبسترای تخمیر‌یافته 63

3-7. فعالیت پروتئاز. 64

3-7-1. منحنی استاندارد تیروزین. 65

3-8. بررسی تأثیر پارامترهای مختلف بر روی تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور سینی‌دار 66

3-8-1. تأثیر نوع سوبسترای جامد 66

3-8-2. تأثیر مدت زمان تخمیر. 67

3-8-3. اثر دما 67

3-8-4. تأثیر pH. 67

3-8-5. اثر پارامترهای مختلف بر روی استخراج آنزیم 68

3-8-6. تأثیر رطوبت اولیه سوبسترا 68

3-8-7. تأثیر رطوبت داخلی راکتور. 68

یک مطلب دیگر :

پایان نامه ارشد رشته مدیریت MBA :بررسی رابطه بین اثربخشی دوره های یادگیری الکترونیکی

3-8-8. تأثیر اندازه ذرات.. 68

3-8-9. تأثیر میزان تلقیح. 69

3-8-10. تأثیر غنی‌سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 69

3-8-11. تأثیر pH بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 69

3-8-12. تأثیر دما بر فعالیت و پایداری آنزیم تولیدی. 70

3-9. کاربردهای آنزیم تولیدی. 71

3-9-1. افزودنی به مواد شوینده 71

3-9-2. پردازش چرم 71

3-9-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های عکاسی و آزاد سازی نقره 72

3-10. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 72

فصل4 نتایج و تفسیر آنها 73

4-1. مقدمه 74

4-2. محاسبه خصوصیات سبوس گندم 74

4-3. منحنی رشد باکتری. 75

4-4. pH بهینه رشد باکتری. 75

4-5. بررسی پارامترهای مختلف بر تولید پروتئاز. 76

4-5-1. تأثیر مدت زمان تخمیر. 76

4-5-2. بررسی تأثیر نوع سوبسترای جامد 78

4-5-3. بررسی پارامترهای مؤثر بر استخراج پروتئاز. 79

4-5-4. تأثیر pH ابتدایی. 82

4-5-5. بررسی دمای داخل بیوراکتور. 82

4-5-6. تأثیر رطوبت ابتدایی سوبسترا 84

4-5-7. تأثیر رطوبت داخلی بیوراکتور. 85

4-5-8. تأثیر اندازه ذرات.. 86

4-5-9. تاثیر میزان مایه تلقیح. 87

4-5-10. بررسی تأثیر غنی سازی سوبسترا با منابع کربنی و نیتروژنی. 87

4-6. بهینه سازی شرایط فعالیت پروتئازی آنزیم 92

4-6-1. تعیین pH بهینه فعالیت آنزیم 92

4-6-2. تعیین دمای بهینه فعالیت آنزیم 94

4-6-3. تعیین pH پایداری آنزیم 95

4-6-4. تعیین دمای بهینه پایداری آنزیم 96

4-7. کاربردهای آنزیم پروتئاز قلیایی حاصل از B.licheniformis 97

4-7-1. عملکرد پروتئاز قلیایی به عنوان افزدونی به شوینده 97

4-7-2. موزدایی از پوست.. 98

4-7-3. هیدرولیز لایه ژلاتینی فیلم‌های X-Ray. 99

4-8. مقایسه تولید آنزیم پروتئاز در بیوراکتور و فلاسک… 100

فصل5 نتیجه‌گیری و پیشنهادها 103

5-1. نتیجه‌گیری. 104

5-2. پیشنهادها 106

فهرست اشکال

فصل1 1

مقدمه 1

شکل1-1. مکانیزم اثر آنزیم بر روی انرژی واکنش.. 3

شکل1-2. شماتیکی از مدل‌های ارائه شده برای جایگاه فعال آنزیمی، (1): مدل قفل و کلید، (2): مدل القایی 4

شکل1-3. نقش پروتئازها در کاتالیز کردن پیوندهای پپتیدی.. 7

فصل2 مروری بر منابع مطالعاتی 10

شکل2-1. ارتباط فرآیندهای میکرو و ماکرو در فرآیند تخمیر حالت جامد 32

شکل2-2. بیوراکتور سینی‌دار. 42

شکل2-3. بیوراکتور بسترپرشده بصورت افقی و عمودی.. 43

شکل2-4. بیوراکتور استوانه ای‌دوار. 44

شکل2-5. بیوراکتور بستر‌سیال. 45

فصل3 مواد و روش‌ها 48

شکل3-1. منحنی استاندارد گلوکز. 52

شکل3-2. منحنی استاندارد پروتئین. 53

شکل3-3. تصویر میکروسکوپی از باکتری B. licheniformis 56

شکل3-4. نمایی از بیوراکتور مور استفاده جهت تولید پروتئاز در تخمیر حالت جامد 62

شکل3-5. دیاگرام شماتیک بیوراکتور سینی‌دار. (1) پمپ، (2) نمایشگر و کنترلر دما و رطوبت، (3) نازل (4) المنت حرارتی، (5) سینی، (6) فن، (7) حسگر دما، (8) حسگر رطوبت.. 63

شکل3-6. نمونه 5گرمی سوبسترای تخمیریافته، (1) : قبل از تخمیر، (2): پس از تخمیر. 64

موضوعات: بدون موضوع لینک ثابت

فرم در حال بارگذاری ...

فید نظر برای این مطلب