تولید بیوپلاستیک PHA از پسماندهای کشاورزی و روغن های مستعمل با استفاده از کنسرسیوم قارچ-باکتری

با توجه به وابستگی شدید ایران به پلاستیک های نفتی و احتمال اختلال در زنجیره تامین به دلایل ژئوپلیتیکی یا تخریب زیرساخت ها، نیاز به راهکاری سریع، کم هزینه و مبتنی بر منابع داخلی برای تولید پلاستیک های زیستی جایگزین احساس می شود. در این پژوهش، یک فرآیند تخمیر یکپارچه (CBP) با استفاده از کنسرسیوم همزیست قارچ Ophiostoma piceae (تجزیه کننده لیگنوسلولز) و باکتری Pseudomonas putida KT۲۴۴۰ (تولیدکننده طبیعی پلی هیدروکسی آلکانوات ها، PHA ) طراحی شده است. این کنسرسیوم قادر است مستقیما از پسماندهای کشاورزی (مانند تفاله دانه جو) و روغن آشپزخانه مستعمل، بدون هیچ گونه پیش تیمار شیمیایی یا آنزیمی و بدون نیاز به استریلیزاسیون، بیوپلاستیک PHA تولید کند. بر اساس یافته های کلیدی مطالعه مرجع (Crespo-Roche et al.,۲۰۲۵)حضور مولکول فارنزول )ناشی از Quorum Sensing قارچ( باعث القای ژن های بیوسنتز PHA در باکتری شده و بازده را تا ۴۰% وزن خشک سلول افزایش می دهد. هدف این تحقیق، پیاده سازی فرآیند در مقیاس پایلوت (بیوراکتور ۵۰ لیتری) با استفاده از پسماندهای زراعی و روغن های مستعمل موجود در ایران است. حذف مراحل پرهزینه پیش تیمار و استریلیزاسیون، هزینه تولید را تا حدود ۷۰% کاهش داده و زمان راه اندازی را به کمتر از ۴ ماه می رساند. همچنین این روش به تجهیزات پیشرفته نیاز نداشته و در راکتورهای ساده غیراستریل قابل اجراست. انتظار می رود این فناوری در شرایط بحرانی کمبود پلاستیک های نفتی، ضمن ایجاد اشتغال و مدیریت پسماندهای کشاورزی، تامین پایدار و مستقل بیوپلاستیک های زیست تخریب پذیر را برای کاربردهای حیاتی (بسته بندی مواد غذایی، تجهیزات پزشکی و کشاورزی) فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

بیوپلاستیک ، PHA ، کنسرسیوم قارچ–باکتری ، تخمیر غیراستریل ، پسماندهای کشاورزی ، خوداتکایی در بحران