تولید روغن از زباله توسط محققان ایرانی!

_ روزنامه جوان نوشت: در سال‌های اخیر رویکرد اصلی تحقیقات بیوتکنولوژی در کشور، عرضه دستاورد‌هایی بوده که قابل تجاری‌سازی باشد. در همین راستا دانشگاه‌ها و مراکز پژوهشی کشور به اثربخشی پژوهش‌ها توجه ویژه کرده‌اند.

 

بیوتکنولوژی یا زیست‌فناوری به مفهوم استفاده از سامانه‌ها و محصولات زنده (مثل زباله‌ها که میلیون‌ها میکرو ارگانیسم دارند) برای توسعه یا تولید محصولات یا هر گونه کاربرد فناورانه با ارزش اطلاق می‌شود.

 

سالانه بیش از ده‌ها میلیون تن نفت خام برای تولید مواد شیمیایی با ارزش استفاده می‌شود. در ایران هم صنعت پتروشیمی با هزینه‌های بسیار زیاد و مصرف روزانه ده‌ها هزار بشکه نفت همین کار را انجام می‌دهد.

 

محققان بیوتکنولوژی سال‌هاست که برای کاهش هزینه در بخش پتروشیمی در سراسر جهان، در تلاش برای یافتن راه‌هایی جهت استفاده از مواد‌خام مانند ضایعات کشاورزی یا به اصطلاح «زیست‌توده» برای جایگزینی با نفت به منظور محصولات شیمیایی پرکاربرد هستند.

 

جنوب شرق آسیا در حوزه زیست‌فناوری یا همان بیوتکنولوژی از پیشتازان جهان است. در این بخش از جهان، محققان چینی بیشترین دستاورد‌های کاربردی را خلق کرده‌اند. محققان کشور سنگاپور هم مقام نخست جهان را در تولیدات زیست‌فناوری به خود اختصاص داده‌اند. به طور نمونه محققان این کشور، یک منبع غنی از زیست‌توده زائد را که ضایعات بی‌ارزش میوه پالم است، در فرایندی مهم به روغن صنعتی و روغن خودرو تبدیل کرده‌اند که سال گذشته سنگاپور ۴ میلیارد دلار از صادرات آن درآمد کسب کرده‌است.

 

در ایران هم پژوهش‌های زیست‌فناوری امسال به سن ۲۰ سالگی رسید. پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشور در سال ۱۳۷۹ با هدف توسعه و استفاده از فناوری نوین در جهت حل مشکلات کشاورزی، تأمین امنیت غذایی، ارتقای سطح سلامت جامعه و حفاظت از منابع پایه و بستر‌های زیست‌محیطی تأسیس شد.

 

پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشور که زیر مجموعه وزارت جهاد کشاورزی محسوب می‌شود، در طول عمر دو دهه خود ارتباطات گسترده‌ای هم با دانشگاه‌های کشور داشته است. این مرکز از شش بخش تحقیقاتی تشکیل شده‌است. مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی، کشت بافت و سلول، زیست شناسی سامانه ها، بیوتکنولوژی میکروبی، فیزیولوژی مولکولی و نانوتکنولوژی کشاورزی از بخش‌های این پژوهشگاه است. این مرکز تاکنون با همکاری دانشگاه‌های قم، تبریز، اصفهان و فردوسی مشهد دستاورد‌های قابل‌توجهی داشته‌است.

 

در همین راستا پژوهشگران بیوتکنولوژی دانشگاه قم، از طرحی رونمایی کردند که از طریق این فناوری، نوعی از باکتری‌های «رودوکوکوس» می‌توانند ضایعات کشاورزی مثل ساقه گندم و ضایعات صنعتی مثل آب پنیر را به روغن‌های میکروبی یا تک‌سلولی تبدیل کنند.

 

جالب اینجاست که ضایعات آب پنیر یکی از بزرگ‌ترین ضایعات صنایع لبنی کشور است که در همه جای جهان با بازیافت و تسویه آن مشکل جدی وجود دارد. روغن‌های تک‌سلولی یا روغن‌های میکروبی هم روغن‌هایی هستند که توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شوند.

 

میکروارگانیسم‌ها زمانی که در محیط کشت توسط کربن اضافی مورد تهاجم قرار می‌گیرند، رشدشان به دلیل کمبود مواد مغذی به ویژه نیتروژن، محدود می‌شود و اقدام به ذخیره‌سازی چربی و تولید روغن‌های میکروبی می‌کنند.

 

چربی تولیدشده توسط باکتری‌ها از نوع «تری‌آسیل گلیسرول (TAG)» و «واکس استر» است و محققان کشور موفق شده‌اند از آن‌ها در تولید افزودنی‌های غذایی، محصولات آرایشی، روان‌کننده‌ها، روغن‌های شیمیایی، شمع‌ها و سوخت‌های زیستی استفاده کنند. مقدار و ساختار چربی‌های باکتری‌ها به چندین عامل مثل نوع باکتری، ساختار منبع کربنی، زمان کشت و مقدار کربن و نیتروژن موجود در محیط کشت بستگی دارد.

 

یکی از گونه‌های باکتری که توانایی ذخیره چربی تری‌آسیل گلیسرول را دارند، باکتری‌های «رودوکوکوس» هستند. این باکتری‌ها هوازی و غیرمتحرک هستند و به وفور در طبیعت یافت می‌شوند. رودوکوکوس‌ها در محیط‌هایی مثل خاک‌های نواحی گرمسیری و استوایی، بیابان‌ها، دریا‌ها و رسوبات دریا‌های عمیق یافت شده‌اند.

 

محققان کشور توانسته‌اند از باکتری‌های تولیدکننده روغن‌های میکروبی برای بازیافت ضایعات و مدیریت زباله هم استفاده کنند. آب پنیر یکی از پسماند‌های صنایع لبنی است که در مقادیر بسیار زیادی در سطح جهان تولید می‌شود و در صورت رها شدن در محیط‌زیست آلودگی زیادی ایجاد می‌کند و هزینه بسیار زیادی برای پاک‌سازی آن نیاز است.

 

پژوهشگران کشور نشان دادند که یکی از روش‌هایی که می‌توان آب پنیر را پاک‌سازی کرد، استفاده از باکتری‌ها و تبدیل کردن این ضایعات به روغن میکروبی است. همچنین از ضایعات کشاورزی مثل ساقه گندم نیز می‌توان برای تولید روغن میکروبی استفاده کرد.

 

برای بررسی توان باکتری رودوکوکوس در تولید روغن میکروبی، پژوهشگران از منابع خام ارزان‌قیمت موجود در پسماند‌های صنعتی و کشاورزی استفاده کردند.

 

آنطور که ایسنا خبر داده، برای انجام این مطالعه، دکتر علیرضا رسولی، دکتر سید سهیل آقایی و دکتر محسن زرگر به همراه پژوهشگران گروه میکروبیولوژی دانشگاه قم مشارکت داشتند.

 

به منظور انجام این آزمایش، پژوهشگران باکتری PTCC را از بانک میکروبی سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران (زیرمجموعه وزارت علوم) خریداری کردند و میزان تولید چربی این باکتری‌ها از ساقه گندم مزارع کشاورزی و آب پنیر را مورد بررسی قرار دادند.

 

بررسی‌های این پژوهش نشان داد که این نوع باکتری توانایی تولید روغن از محیط کشت حاوی منابع کربنی پسماند‌های آب پنیر و ساقه گندم را دارد. همچنین مشخص شد که میزان تولید چربی در منبع آب پنیر، بیشتر از سایر منابع کربنی استفاده‌شده در این پژوهش است.

 

این تحقیق برای نخستین‌بار در ایران روی باکتری PTCC انجام و اثبات شد که این نوع باکتری توانایی استفاده از منابع کربنی خالص و تبدیل پسماند صنعتی وکشاورزی (به عنوان ماده خام ارزان‌قیمت) به چربی را دارد. محققان معتقدند که نتایج این پژوهش سبب افزایش دانش نظری در زمینه این باکتری و تولید روغن میکروبی خواهد شد.

 

یافته‌های این پژوهش قبل از اینکه به طور عملی منجر به نتیجه شود، پاییز سال جاری به صورت مقاله علمی پژوهشی با عنوان «تولید زیستی روغن تک‌یاخته توسط باکتری PTCC ۱۷۶۷ با استفاده از منابع کربنی ارزان» در فصل‌نامه علمی زیست‌شناسی میکروارگانیسم‌ها منتشر شده‌بود.