إنتاج بولي هيدروكسي ألكانوات من دهون قشور حبوب الكاكاو: تحسين المعالجة الحيوية وcharacterization البوليمر

البحث عن مصادر كربون منخفضة التكلفة وبقايا هو استراتيجية رئيسية لجعل إنتاج بولي هيدروكسي ألكانوات (PHA) قابلاً للاقتصاد. في هذا السياق، تم تقييم دهون قشور حبوب الكاكاو (CBS fat)، وهو منتج ثانوي غني بالأحماض الدهنية المشبعة، كمصدر كربون وحيد لتخليق PHA بواسطة Cupriavidus necator. أولاً، تم تحسين التخليق الحيوي عن طريق ضبط نسبة الكربون إلى النيتروجين (C/N) ونسبة الركيزة إلى الكتلة الحيوية (S/X)، حيث لوحظت إنتاجية أعلى من PHA عند C/N = 70 و S/X = 150 غرام من الدهون/غرام CDW. وقد كشفت مزيد من characterization للبوليمر المُركب بواسطة GC وFTIR عن هيكل كوبوليمر يتكون في الأساس من 3-هيدروكسي بيوتيارات (3HB) مع كسور ضئيلة من 3-هيدروكسي فاليرات (3HV) ووحدات متوسطة السلسلة الطول (HAmcl). وقد أدت هذه التركيبة، المتأثرة بملف الأحماض الدهنية لدهون CBS، إلى درجة أقل من الكريستالية مقارنة بـPHB التجاري، مما أدى إلى انخفاض درجات حرارة الانصهار والانتقال الزجاجي ووجود قمة بلورة باردة. كما أظهر الاختبار الميكانيكي أن PHA المُركب يمتلك قوة ثقب أعلى وتحسناً في التشوه قبل الفشل مقارنةً بـPHB التجاري. بشكل عام، تدعم هذه النتائج إمكانية استخدام دهون CBS كمادة خام متجددة وفعالة من ناحية التكلفة لإنتاج PHAs ذات خصائص حرارية وميكانيكية مصممة خصيصًا، مما يجعلها خيارًا واعدًا للتطبيقات المستدامة في البلاستيك الحيوي.