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बढ़ाया तेल वसूली Biosurfactants के एक संयोजन का उपयोग कर

Published: June 3, 2022 doi: 10.3791/63207
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1Department of Biochemical Engineering and Biotechnology, Indian Institute of Technology Delhi, 2Indian Oil Corporation, Research and Development Faridabad

Summary

हम स्क्रीनिंग और biosurfactant उत्पादन रोगाणुओं की पहचान में शामिल तरीकों का वर्णन करते हैं। क्रोमैटोग्राफिक लक्षण वर्णन और biosurfactants की रासायनिक पहचान के लिए तरीके, अवशिष्ट तेल वसूली को बढ़ाने में biosurfactant की औद्योगिक प्रयोज्यता का निर्धारण भी प्रस्तुत कर रहे हैं।

Abstract

Biosurfactants सतह-सक्रिय यौगिक हैं जो विभिन्न ध्रुवीयताओं के दो चरणों के बीच सतह के तनाव को कम करने में सक्षम हैं। Biosurfactants कम विषाक्तता, उच्च biodegradability, पर्यावरण संगतता और चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए सहिष्णुता के कारण रासायनिक surfactants के लिए आशाजनक विकल्प के रूप में उभर रहा है। यहां, हम बायोसर्फेक्टेंट का उत्पादन करने में सक्षम रोगाणुओं की स्क्रीनिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले तरीकों को स्पष्ट करते हैं। बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन रोगाणुओं को ड्रॉप पतन, तेल प्रसार, और इमल्शन इंडेक्स एसेस का उपयोग करके पहचाना गया था। बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन को माइक्रोबियल सदस्यों के विकास के कारण मीडिया की सतह के तनाव में कमी का निर्धारण करके मान्य किया गया था। हम बायोसर्फैक्टेंट्स के लक्षण वर्णन और पहचान में शामिल तरीकों का भी वर्णन करते हैं। निकाली गई biosurfactant की पतली परत क्रोमैटोग्राफी प्लेटों के विभेदक धुंधला द्वारा पीछा किया गया था biosurfactant की प्रकृति निर्धारित करने के लिए प्रदर्शन किया गया था। एलसीएमएस, 1एच एनएमआर और एफटी-आईआर का उपयोग रासायनिक रूप से बायोसर्फैक्टेंट की पहचान करने के लिए किया गया था। हम आगे एक नकली रेत पैक कॉलम में अवशिष्ट तेल वसूली को बढ़ाने के लिए उत्पादित biosurfactants के संयोजन के आवेदन का मूल्यांकन करने के तरीकों का वर्णन करते हैं।

Introduction

Biosurfactants सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित एम्फीपैथिक सतह-सक्रिय अणु हैं जिनमें सतह को कम करने की क्षमता होती है और दो चरणों के बीच इंटरफेसियल तनावहोता है। एक विशिष्ट बायोसर्फेक्टेंट में एक हाइड्रोफिलिक हिस्सा होता है जो आमतौर पर एक चीनी समूह या पेप्टाइड श्रृंखला या हाइड्रोफिलिक अमीनो एसिड और एक हाइड्रोफोबिक भाग से बना होता है जो संतृप्त या असंतृप्त फैटी एसिड श्रृंखला2 से बना होता है। उनकी एम्फीपैथिक प्रकृति के कारण, बायोसर्फेक्टेंट दो चरणों के बीच इंटरफ़ेस पर इकट्ठा होते हैं और सीमा पर इंटरफेसियल तनाव को कम करते हैं, जो एक चरण के दूसरे 1,3 में फैलाव की सुविधा प्रदान करता है। विभिन्न प्रकार के बायोसर्फैक्टेंट जो अब तक रिपोर्ट किए गए हैं, उनमें ग्लाइकोलिपिड्स शामिल हैं जिनमें कार्बोहाइड्रेट एस्टर बांड (जैसे, रैमनोलिपिड्स, ट्रेहेलोलिपिड्स और सोफोरोलिपिड्स), लिपोपेप्टाइड्स जिसमें लिपिड पॉलीपेप्टाइड चेन (जैसे, सर्फेक्टिन और लाइकेनिसिन) से जुड़े होते हैं, और बहुलक बायोसर्फैक्टेंट जो आमतौर पर पॉलीसेकेराइड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स से बने होते हैं (उदाहरण के लिए, पॉलीसेकेराइड- प्रोटीन कॉम्प्लेक्स) के माध्यम से लंबी श्रृंखला एलिफेटिक या हाइड्रोक्सी-एलिफेटिक एसिड से जुड़े होते हैं, लिपोपेप्टाइड्स जिसमें लिपिड पॉलीपेप्टाइड चेन (जैसे, सर्फेक्टिन और लिचेनिसिन) से जुड़े होते हैं, और बहुलक बायोसर्फैक्टेंट जो आमतौर पर पॉलीसेकेराइड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स से बने होते हैं । emulsan, liposan, alasan और lipomannan)4. सूक्ष्मजीवों द्वारा उत्पादित अन्य प्रकार के बायोसर्फेक्टेंट में फैटी एसिड, फॉस्फोलिपिड्स, तटस्थ लिपिड और पार्टिकुलेट बायोसर्फैक्टेंटशामिल हैं। बायोसर्फैक्टेंट्स का सबसे अधिक अध्ययन किया गया वर्ग ग्लाइकोलिपिड्स है और उनमें से अधिकांश अध्ययनों को rhamnolipids6 पर रिपोर्ट किया गया है। Rhamnolipids rhamnose के एक या दो अणुओं (जो हाइड्रोफिलिक भाग बनाते हैं) लंबी श्रृंखला फैटी एसिड (आमतौर पर hydroxy-decanoic एसिड) के एक या दो अणुओं से जुड़े होते हैं। Rhamnolipids प्राथमिक ग्लाइकोलिपिड्स हैं जो पहले स्यूडोमोनास एरुगिनोसा7 से रिपोर्ट किए गए थे।

Biosurfactants विभिन्न अद्वितीय और विशिष्ट गुणों के कारण अपने रासायनिक समकक्षों की तुलना में बढ़ते फोकस प्राप्त कर रहे हैं जो वेप्रदान करते हैं। इनमें उच्च विशिष्टता, कम विषाक्तता, अधिक विविधता, तैयारी में आसानी, उच्च biodegradability, बेहतर foaming, पर्यावरण संगतता और चरमपरिस्थितियों में गतिविधि शामिल हैं। Biosurfactants की संरचनात्मक विविधता (चित्रा S1) एक और लाभ है जो उन्हें रासायनिक समकक्षों10 पर बढ़त देता है। वे आम तौर पर कम सांद्रता में अधिक प्रभावी और कुशल होते हैं क्योंकि उनकी महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता (सीएमसी) आमतौर पर रासायनिक सर्फेक्टेंट11 की तुलना में कई गुना कम होती है। उन्हें अत्यधिक थर्मोस्टेबल (100 डिग्री सेल्सियस तक) होने की सूचना दी गई है और उच्च पीएच (9 तक) और उच्च नमक सांद्रता (50 ग्राम / एल तक) 12 को सहन कर सकते हैं, जिससे औद्योगिक प्रक्रियाओं में कई फायदे मिलते हैं, जिन्हें चरम स्थितियों के संपर्क में आने की आवश्यकता होतीहै। Biodegradability और कम विषाक्तता उन्हें bioremediation जैसे पर्यावरणीय अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। उनके द्वारा प्रदान किए जाने वाले लाभों के कारण, उन्हें खाद्य, कृषि, डिटर्जेंट, कॉस्मेटिक और पेट्रोलियम उद्योग जैसे विभिन्न उद्योगों में अधिक ध्यान दिया जा रहाहै। Biosurfactants भी पेट्रोलियम contaminants और विषाक्त प्रदूषकों को हटाने के लिए तेल उपचार में ध्यान का एक बहुत कुछ प्राप्त कियाहै 14.

यहां हम Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, और Paenibacillus sp. IITD108 द्वारा उत्पादित बायोसर्फैक्टेंट्स के उत्पादन, लक्षण वर्णन और अनुप्रयोग की रिपोर्ट करते हैं। बढ़ी हुई तेल वसूली के लिए बायोसर्फैक्टेंट्स के संयोजन की स्क्रीनिंग, लक्षण वर्णन और आवेदन में शामिल चरणों को चित्र 1 में उल्लिखित किया गया है।

Figure 1
चित्रा 1: Biosurfactants के संयोजन का उपयोग कर बढ़ाया तेल वसूली के लिए एक विधि. stepwise कार्य प्रवाह दिखाया गया है। चार चरणों में कार्य किया गया। पहले माइक्रोबियल उपभेदों सुसंस्कृत और विभिन्न assays, जो ड्रॉप पतन परख, तेल प्रसार परख, इमल्शन सूचकांक परख, और सतह तनाव माप शामिल द्वारा biosurfactant के उत्पादन के लिए जांच की गई थी. फिर, बायोसर्फेक्टेंट्स को सेल-मुक्त शोरबा से निकाला गया था और पतली परत क्रोमैटोग्राफी का उपयोग करके उनकी प्रकृति की पहचान की गई थी और उन्हें आगे एलसीएमएस, एनएमआर और एफटी-आईआर का उपयोग करके पहचाना गया था। अगले चरण में, निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट्स को एक साथ मिलाया गया था और बढ़े हुए तेल की वसूली के लिए परिणामी मिश्रण की क्षमता रेत पैक स्तंभ तकनीक का उपयोग करके निर्धारित की गई थी। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

बायोसर्फैक्टेंट्स का उत्पादन करने के लिए इन माइक्रोबियल उपभेदों की स्क्रीनिंग ड्रॉप पतन, तेल प्रसार, इमल्शन इंडेक्स परख और रोगाणुओं के विकास के कारण सेल-मुक्त माध्यम की सतह के तनाव में कमी के निर्धारण द्वारा की गई थी। Biosurfactants निकाले गए थे, विशेषता है, और रासायनिक रूप से LCMS, 1 एच एनएमआर, और FT-IRद्वारा पहचाना गया था। अंत में, इन रोगाणुओं द्वारा उत्पादित बायोसर्फेक्टेंट्स का मिश्रण तैयार किया गया था और इसका उपयोग एक नकली रेत पैक कॉलम में अवशिष्ट तेल को पुनर्प्राप्त करने के लिए किया गया था।

वर्तमान अध्ययन केवल स्क्रीनिंग, पहचान, संरचनात्मक लक्षण वर्णन, और अवशिष्ट तेल वसूली को बढ़ाने पर बायोसर्फैक्टेंट संयोजन के आवेदन में शामिल तरीकों को दर्शाता है। यह माइक्रोबियल उपभेदों15,16 द्वारा उत्पादित biosurfactants का एक विस्तृत कार्यात्मक लक्षण वर्णन प्रदान नहीं करता है। इस तरह के महत्वपूर्ण मिसेल निर्धारण, thermogravimetric विश्लेषण, सतह की नम्रता, और biodegradability के रूप में विभिन्न प्रयोगों किसी भी biosurfactant के विस्तृत कार्यात्मक लक्षण वर्णन के लिए प्रदर्शन कर रहे हैं। लेकिन चूंकि यह पेपर एक मेथड्स पेपर है, इसलिए अवशिष्ट तेल वसूली को बढ़ाने पर स्क्रीनिंग, पहचान, संरचनात्मक लक्षण वर्णन और बायोसर्फैक्टेंट संयोजन के आवेदन पर ध्यान केंद्रित किया गया है; इन प्रयोगों को इस अध्ययन में शामिल नहीं किया गया है।

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Protocol

1. माइक्रोबियल उपभेदों की वृद्धि

  1. लूरिया शोरबा पाउडर के 2 ग्राम वजन और एक 250 मिलीलीटर शंक्वाकार फ्लास्क में आसुत पानी के 50 मिलीलीटर करने के लिए जोड़ें। सामग्री को तब तक मिलाएं जब तक कि पाउडर पूरी तरह से भंग न हो जाए और आसुत पानी का उपयोग करके 100 मिलीलीटर तक मात्रा बना दें।
  2. इसी तरह, लूरिया शोरबा के 100 मिलीलीटर के दो और फ्लास्क तैयार करें और फ्लास्क की गर्दन पर कपास प्लग रखें।
  3. एल्यूमीनियम पन्नी के साथ कपास प्लग को कवर और मीडिया sterilize करने के लिए 121 डिग्री सेल्सियस और 15 साई पर 15 मिनट के लिए फ्लास्क आटोक्लेव।
  4. ऑटोक्लेविंग के बाद, मीडिया को कमरे के तापमान पर ठंडा होने दें।
  5. एक तनाव की प्राथमिक संस्कृति की तैयारी के लिए, एक इनोक्यूलेशन लूप का उपयोग करके एक एलए प्लेट से एक एकल कॉलोनी चुनें और बाँझ लूरिया शोरबा के 5 एमएल युक्त एक टेस्ट ट्यूब में टीका लगाएं।
  6. 180 आरपीएम पर 30 डिग्री सेल्सियस पर रात भर टेस्ट ट्यूब को इनक्यूबेट करें।
  7. लैमिनर एयर फ्लो कैबिनेट के अंदर फ्लास्क में रातभर उगाए गए बीज संस्कृतियों के 1 मिलीलीटर को जोड़कर ऑटोक्लेव्ड लूरिया शोरबा के 100 मिलीलीटर वाले फ्लास्क को संक्रमित करें।
  8. एक रोटरी इनक्यूबेटर में फ्लास्क को 30 डिग्री सेल्सियस और 180 आरपीएम पर 7 दिनों के लिए इनक्यूबेट करें।
  9. इनक्यूबेशन अवधि के पूरा होने के बाद, फ्लास्क की कटाई करें और सेंट्रीफ्यूज ट्यूबों में संस्कृति शोरबा स्थानांतरित करें। 4 डिग्री सेल्सियस पर एक प्रशीतित सेंट्रीफ्यूज में 20 मिनट के लिए 4,500 x g पर संस्कृति को सेंट्रीफ्यूज करें।
  10. धीरे से, एक ताजा बीकर में सेल मुक्त supernatant डालो और biosurfactant उत्पादन के लिए assays स्क्रीनिंग में इसका उपयोग करें.

2. biosurfactant उत्पादन के लिए स्क्रीनिंग assays

नोट: निम्नलिखित अनुभागों में, वाणिज्यिक surfactant (Saponin) एक सकारात्मक नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया था, जबकि पानी और uninoculated मीडिया एक नकारात्मक नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया था।

  1. ड्रॉप पतन परख
    1. एक साफ ग्लास स्लाइड लें और तेल के 200 μL के साथ स्लाइड की सतह को कोट करें।
    2. तेल के केंद्र में सेल मुक्त supernatant के 20 μL जोड़ें और इसे 2-3 मिनट के लिए अबाधित छोड़ दें।
      नोट:: यदि ड्रॉप ढह जाता है, तो biosurfactant की उपस्थिति के लिए supernatant सकारात्मक स्कोर।
  2. तेल प्रसार परख
    1. एक पेट्री प्लेट (75 मिमी व्यास) में 20 मिलीलीटर डबल आसुत पानी लें और पानी की सतह पर 200 μL कच्चे तेल जोड़ें।
    2. तेल के केंद्र में सेल मुक्त supernatant के 20 μL जोड़ें और इसे 1 मिनट के लिए अबाधित छोड़ दें।
      नोट:: यदि तेल विस्थापन के कारण एक समाशोधन क्षेत्र का गठन किया जाता है, तो biosurfactant की उपस्थिति के लिए supernatant सकारात्मक स्कोर।
  3. इमल्शन सूचकांक परख (ई24 परख)
    1. एक साफ ग्लास टेस्ट ट्यूब में पेट्रोल (गैसोलीन) और सेल-फ्री supernatant प्रत्येक के 4 मिलीलीटर जोड़ें।
    2. मिश्रण को 3 मिनट के लिए जोर से घुमाएं और इसे अगले 24 घंटे के लिए अबाधित छोड़ दें।
    3. 24 घंटे के बाद, पूरे तरल स्तंभ (सेमी) की ऊंचाई के संबंध में emulsified परत (सेमी) की ऊंचाई के प्रतिशत के रूप में E24 सूचकांक निर्धारित करें।
      Equation 1
      नोट: यदि एक इमल्शन (पानी में तेल या तेल में पानी) 24 घंटे के बाद मनाया जाता है, तो supernatant biosurfactant होने की संभावना है।
  4. पृष् ठ तनाव मापन
    नोट: सतह तनाव Du Noüy अंगूठी विधि17 का उपयोग कर मापा गया था। इस प्रयोग में उपयोग किया जाने वाला उपकरण ( सामग्री की तालिका देखें) बहुत संवेदनशील है, इसलिए कांच के बर्तन और जांच की उचित सफाई सुनिश्चित करें।
    1. सिस्टम को चालू करें और इसे खोलने के लिए संबंधित सॉफ़्टवेयर पर डबल क्लिक करें।
    2. कांच के बर्तन को उस तरल के साथ साफ करें जिसकी सतह का तनाव निर्धारित किया जाना है।
    3. पोत में तरल (40 मिलीलीटर) जोड़ें और पोत धारक पर पोत को माउंट करें।
    4. जांच धारक अनलॉक और उस पर जांच माउंट. अब मैनुअल कंट्रोलर पर लॉक बटन दबाकर जांच होल्डर को लॉक करें।
    5. मैनुअल नियंत्रक का उपयोग करते हुए, प्लेटफ़ॉर्म की ऊंचाई को समायोजित करें जैसे कि जांच तरल की सतह से लगभग 2-3 मिमी दूर है।
    6. अब सतह तनाव को मापने के लिए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें। स्क्रीन के शीर्ष बाएँ पैनल पर स्थित फ़ाइल पर क्लिक करें. Open Workspace पर क्लिक करें। एक पॉप-अप विंडो दिखाई देगी।
    7. नीचे स्क्रॉल करें और K100: Surface and Interfacial Tension आइकन पर डबल-क्लिक करें।
    8. अब, स्क्रीन के ऊपरी-बाएं कोने में स्थित फ़ाइल आइकन पर क्लिक करें। New Database पर क्लिक करें। डेटा को सहेजने के लिए नाम दर्ज करें और ठीक पर क्लिक करें।
    9. फिर से, फ़ाइल > नई माप > SFT > अंगूठी पर क्लिक करें। माप के लिए नाम दर्ज करें. सुनिश्चित करें कि कॉन्फ़िगरेशन टेम्पलेट SFT रिंग दिखाता है।
    10. जांच और माप के लिए उपयोग किया जा रहा है जो पोत का चयन करके माप कॉन्फ़िगरेशन विंडो में विवरण भरें। इसके अलावा, तरल और गैस चरण का विवरण भरें।
      नोट: तरल चरण पानी होगा, जबकि गैस चरण हवा होगा। तरल चरण का घनत्व सेल मुक्त supernatant का घनत्व है। यह तरल के 50 मिलीलीटर के वजन को लेकर और घनत्व की गणना किलोग्राम / एम 3 के रूप में करके निर्धारित किया जा सकताहै।
    11. अब प्रक्रिया टैब पर क्लिक करें और निम्नलिखित विवरण भरें: डिटेक्शन स्पीड: 6 मिमी / मिनट, डिटेक्शन संवेदनशीलता: 0.005 ग्राम, खोज गति: 6 मिमी / मिनट, खोज संवेदनशीलता: 0.005 ग्राम, मापने की गति: 3 मिमी / मिनट, मापने की संवेदनशीलता: 0.001 ग्राम, विसर्जन गहराई: 3 मिमी, वापसी दूरी: 10%, सुधार: हरकिंस और जॉर्डन, अधिकतम मान: 5. ठीक पर क्लिक करें।
    12. पॉप-अप विंडो में, डेटा स्टोर करने के लिए डेटाबेस का चयन करें और ठीक पर क्लिक करें।
      नोट:: कोई भी यहाँ एक नया डेटाबेस बना सकता है या मौजूदा डेटा में नए माप जोड़ सकता है.
    13. अब स्क्रीन के ऊपरी केंद्र पर स्थित प्ले बटन पर क्लिक करें। सिस्टम स्क्रिप्ट को निष्पादित करना शुरू कर देगा। सिस्टम के स्थिर होने के बाद, यह सतह का पता लगाएगा। तरल में जांच विसर्जित करें, जांच को आगे और पीछे ले जाएं और गठित लामेला में तनाव का पता लगाएं।
    14. परिणाम प्राप्त करने के लिए, स्क्रीन के मध्य-बाईं ओर मापन आइकन पर क्लिक करें। डेटा पर क्लिक करें और निर्धारित सतह तनाव को नोट करें।
    15. माप के पूरा होने के बाद, प्लेटफ़ॉर्म की ऊंचाई को कम करें और उपकरण से जांच और पोत को अनलॉक और अनमाउंट करें।
      नोट: biosurfactant उत्पादन के कारण सतह तनाव में कमी को निर्धारित करने के लिए, uninoculated LB एक नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया जाना चाहिए।

3. Biosurfactant निष्कर्षण

  1. 2 N HCl का उपयोग करके 2 के लिए सेल मुक्त supernatant के pH को समायोजित करें। मिश्रण को रात भर 4 °C पर स्टोर करें।
  2. supernatant करने के लिए क्लोरोफॉर्म-मेथनॉल मिश्रण (2: 1) की समान मात्रा जोड़ें और 20 मिनट के लिए सख्ती से मिश्रण।
  3. चरण पृथक्करण होने के लिए मिश्रण को अबाधित छोड़ दें।
  4. पानी और मेथनॉल युक्त ऊपरी चरण को हटा दें और एक धुएं के हुड में वाष्पित होने के लिए बायोसर्फेक्टेंट वाले निचले चरण को छोड़ दें।
  5. कार्बनिक चरण के वाष्पीकरण के बाद, क्लोरोफॉर्म के 3 मिलीलीटर में शहद के रंग के कच्चे बायोसर्फैक्टेंट को फिर से तैयार करें और बायोसर्फैक्टेंट की आगे की पहचान और लक्षण वर्णन के लिए इस मिश्रण का उपयोग करें।

4. इमल्शन स्थिरता अध्ययन

  1. विभिन्न तापमानों पर इमल्शन स्थिरता
    1. विभिन्न परीक्षण ट्यूबों में सेल मुक्त supernatants के 5 mL ले लो.
    2. प्रत्येक टेस्ट ट्यूब में 5 मिलीलीटर पेट्रोल जोड़ें और 3 मिनट के लिए भंवर करके जोर से मिलाएं।
    3. विभिन्न तापमानों (30 डिग्री सेल्सियस, 40 डिग्री सेल्सियस, 50 डिग्री सेल्सियस, 60 डिग्री सेल्सियस और 70 डिग्री सेल्सियस) पर विभिन्न पानी के स्नान में रात भर टेस्ट ट्यूबों को इनक्यूबेट करें।
    4. 24 घंटे के बाद, इमल्शन सूचकांकों का अनुमान लगाएं जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है।
  2. विभिन्न पीएच मानों पर इमल्शन स्थिरता
    1. साफ परखनली में सेल मुक्त supernatant के 5 mL ले लो.
    2. 1 N HCl और 1 N NaOH का उपयोग करके सेल मुक्त supernatants (2, 4, 6, 8, और 10) के पीएच को समायोजित करें।
    3. टेस्ट ट्यूबों में बराबर मात्रा में पेट्रोल डालें और 3 मिनट के लिए भंवर करके जोर से मिलाएं।
    4. टेस्ट ट्यूबों को कमरे के तापमान पर 24 घंटे के लिए अबाधित छोड़ दें।
    5. इमल्शन सूचकांक का अनुमान लगाएं जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है।
  3. विभिन्न नमक सांद्रता पर इमल्शन स्थिरता
    1. साफ परखनली में सेल मुक्त supernatant के 5 mL ले लो.
    2. supernatants (0 g/L, 5 g/L, 10 g/L, 20 g/L, 60 g/L और 80 g/L) में नमक (NaCl) की विभिन्न मात्राओं को जोड़ें।
    3. 3 मिनट के लिए भंवर द्वारा सेल मुक्त supernatants में लवण भंग.
    4. टेस्ट ट्यूबों में बराबर मात्रा में पेट्रोल डालें और 3 मिनट के लिए भंवर करके जोर से मिलाएं।
    5. टेस्ट ट्यूबों को कमरे के तापमान पर 24 घंटे के लिए अबाधित छोड़ दें।
    6. 24 घंटे के बाद इमल्शन सूचकांक का अनुमान लगाएं।

5. biosurfactant की प्रकृति का निर्धारण

  1. निकाले गए biosurfactant के टीएलसी
    1. टीएलसी प्लेटों पर biosurfactants के स्पॉट 20 μL. स्पॉट 2 μL एक समय में.
    2. तीन अलग-अलग टीएलसी प्लेटों पर बायोसर्फेक्टेंट्स को स्पॉट करें।
    3. क्लोरोफॉर्म युक्त एल्यूएंट का 100 एमएल मिश्रण तैयार करें: मेथनॉल (2: 1) और टीएलसी कक्ष में एल्यूएंट जोड़ें। कक्ष के ढक्कन को बंद करें और इसे 20 मिनट के लिए संतृप्त करने की अनुमति दें।
    4. प्लेटों को सुखाने के बाद, टीएलसी प्लेटों को क्लोरोफॉर्म मेथनॉल मिश्रण के साथ संतृप्त कक्ष के अंदर रखें और टीएलसी चलाएं।
    5. एल्यूएंट टीएलसी प्लेट (शीर्ष से 1 सेमी दूर) के शीर्ष पर पहुंचने के बाद, प्लेटों को बाहर निकालें और इसे सूखने दें।
  2. लिपिड का पता लगाने के लिए धुंधला
    1. एक साफ टीएलसी कक्ष लें और ताजा कक्ष में आयोडीन के कुछ (5-10) दानों को जोड़ें और 5 से 10 मिनट के लिए कक्ष को संतृप्त करें।
    2. टीएलसी प्लेट को कक्ष के अंदर रखें और पीले धब्बों के विकास के लिए निरीक्षण करें। यदि धब्बे दिखाई देते हैं, तो लिपिड घटक की उपस्थिति के लिए बायोसर्फेक्टेंट सकारात्मक स्कोर करें।
  3. पेप्टाइड या अमीनो एसिड का पता लगाने के लिए धुंधला
    1. ब्यूटेनॉल के 20 मिलीलीटर में 0.4 ग्राम निनहाइड्रिन को भंग करके एक निनहाइड्रिन समाधान तैयार करें। मिश्रण में 100% ग्लेशियल एसिटिक एसिड के 0.6 मिलीलीटर जोड़ें।
    2. Ninhydrin समाधान के साथ टीएलसी प्लेट स्प्रे और यह 2 मिनट के लिए हवा सूखने दें। 110 डिग्री सेल्सियस पर प्लेट को गर्म करें और रंग के विकास का निरीक्षण करें।
      नोट: यदि नीले धब्बे दिखाई देते हैं, तो किसी भी पेप्टाइड श्रृंखला या अमीनो एसिड की उपस्थिति के लिए बायोसर्फैक्टेंट सकारात्मक स्कोर करें।
  4. कार्बोहाइड्रेट का पता लगाने के लिए धुंधला
    1. 48 मिलीलीटर ग्लेशियल एसिटिक एसिड में 2 एमएल पी-एनिसाल्डिहाइड जोड़कर पी-एनिसाल्डिहाइड का एक समाधान तैयार करें जिसमें एच2एसओ4 का 1 एमएल होता है। मिश्रण में 0.6 मिलीलीटर एसिटिक एसिड जोड़ें।
    2. मिश्रण को एक टीएलसी प्लेट पर समान रूप से स्प्रे करें और इसे 2 मिनट के लिए हवा में सूखने दें।
    3. प्लेट को 110 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेट करें और धब्बों के विकास की निगरानी करें।
      नोट: यदि हरे या भूरे रंग के धब्बे दिखाई देते हैं, तो किसी भी कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति के लिए बायोसर्फेक्टेंट सकारात्मक स्कोर करें।

6. biosurfactant की रासायनिक पहचान

  1. Biosurfactant के LCMS
    1. क्लोरोफॉर्म के 1 मिलीलीटर में निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट के 25 मिलीग्राम को भंग करें।
    2. एक C18 स्तंभ का उपयोग कर LCMS (10 s की संदर्भ स्कैन आवृत्ति के साथ एक लॉक स्प्रे कॉन्फ़िगरेशन में) निष्पादित करें।
    3. क्लोरोफॉर्म का उपयोग करें: मेथनॉल (1: 1) एक मोबाइल चरण के रूप में और 0.1 मिलीलीटर / मिनट की प्रवाह दर पर कॉलम में नमूने के 2 μL इंजेक्ट करें।
    4. प्रयोगात्मक मापदंडों को सेट करें: ध्रुवीयता: ईएस सकारात्मक, केशिका वोल्टेज: 3 केवी, स्रोत तापमान: 80 डिग्री सेल्सियस, विघटन तापमान: 300 डिग्री सेल्सियस, विघटन गैस प्रवाह दर: 7,000 एल / एच, और जाल गैस प्रवाह दर: 0.40 एमएल / मिनट।
    5. 20 मिनट के पता लगाने के समय के दौरान 100 से 1,200 Da तक की श्रेणियों को स्कैन करें और सकारात्मक ईएस मोड में आयनों का सर्वेक्षण करें।
    6. किसी भी मास स्पेक्ट्रोमेट्री quantitively सॉफ्टवेयर का उपयोग कर m/z मानों का विश्लेषण करें।
    7. विश्लेषण के लिए, सॉफ़्टवेयर में लॉग इन करें।
    8. बैच खोज पर क्लिक करें और प्राप्त जनता की सूची दर्ज करें। एक सकारात्मक चार्ज मोड में परिणामों का सर्वेक्षण करें और adducts के रूप में M + H और M + Na का उपयोग करें। 10 पीपीएम के लिए सटीकता बनाए रखने और प्रदर्शन संरचना पर टिक.
    9. खोज पर क्लिक करें और यौगिकों की सूची से, सबसे कम पीपीएम स्तर के साथ एक का चयन करें।
  2. 1 बायोसर्फेक्टेंट के एच एनएमआर
    नोट: बायोसर्फेक्टेंट के 1एच एनएमआर को 400 मेगाहर्ट्ज एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके किया गया था ( सामग्री की तालिका देखें)।
    1. deuterated क्लोरोफॉर्म (CdCl3) के 1 मिलीलीटर में biosurfactant के 5 मिलीग्राम भंग।
    2. मिश्रण को एक एनएमआर ट्यूब में स्थानांतरित करें। ट्यूब को ठीक से कैप करें और ट्यूब को स्पैनर में डालें। समायोजक ट्यूब का उपयोग कर ट्यूब की ऊंचाई को समायोजित करें।
    3. एनएमआर मशीन में स्पैनर के साथ ट्यूब रखें और एनएमआर स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए नीचे उल्लिखित चरणों का पालन करें।
    4. नमूना ट्यूब प्रकार का चयन करने के लिए: sx N, जहां N वह स्थिति है जहां ट्यूब को रखा गया था (उदाहरण के लिए, sx 13, यदि ट्यूब को 13वें स्थान पर रखा गया था) संबंधित सॉफ़्टवेयर में।
    5. edc लिखें और एक नया फ़ोल्डर बनाने के लिए Enter दबाएँ जहाँ डेटा संग्रहीत किया जा सकता है.
    6. एक पॉप अप दिखाई देगा। सूची में CdCl 3 पर क्लिक करके विलायक का चयन करें और नमूने का नाम दर्ज करें।
    7. प्रोटोकॉल प्रारंभ करने के लिए, "getprosol" लिखें; विलायक को लॉक करने के लिए, "लॉक cdcl3" लिखें।
    8. नमूना शिम करने के लिए "topshim" लिखें, और अंत में डेटा प्राप्त करने के लिए "rga;zgefp" लिखें। इससे प्रोटोकॉल शुरू हो जाएगा।
    9. स्पेक्ट्रा प्राप्त करने के बाद, टाइप करें "apk;abs n" और प्रेस चरण और आधार रेखा सुधार के लिए दर्ज करें।
    10. प्राथमिक चोटियों का चयन करने के लिए, "pp" लिखें और Enter दबाएँ. केवल तीव्र चोटियों का चयन करने के लिए, "mi" दर्ज करें और उस तीव्रता में टाइप करें जिसके ऊपर चोटियों का चयन किया जाना चाहिए। डिफ़ॉल्ट मान 0.2 होगा।
    11. चोटियों को एकीकृत करने के लिए, एकीकृत पर क्लिक करें और एकीकृत होने के लिए कर्सर को चोटी के बाईं ओर रखें और कर्सर को पकड़ते समय क्लिक करें और कर्सर को चोटी के चारों ओर खींचें।
    12. ऊपर-बाएँ कोने पर फ़ाइल पर क्लिक करके डेटा सहेजें, और तब सहेजें पर क्लिक करें.
    13. नमूना "sx ej" टाइप करके मशीन से बाहर निकाला जा सकता है।
    14. चोटियों का विश्लेषण करें और एच परमाणुओं के पर्यावरण का निर्धारण करें।
  3. फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी के biosurfactant
    नोट: निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट के FT-IR को एटीआर मोड में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध स्पेक्ट्रोफोटोमीटर का उपयोग करके किया गया था ( सामग्री की तालिका देखें)।
    1. Spectrophotometer को चालू करें और पर्ज, desiccant, और डिटेक्टर की जांच करें।
    2. एक स्पेक्ट्रम एकत्र करने के लिए, पहले जगह में एक नमूने के बिना पृष्ठभूमि स्पेक्ट्रम एकत्र करें।
    3. निकाले गए बायोसर्फेक्टेंट को लें और इसे पूरी तरह से सुखा लें। सूखे biosurfactant सीधे हीरे क्रिस्टल पर जगह, दबाव लागू करें और एटीआर स्पर्श बिंदु दबाएँ.
    4. सॉफ़्टवेयर में, स्कैन की संख्या का चयन करें (30 दर्ज करें) और 400 सेमी -1 से 4,000 सेमी -1 तक स्पेक्ट्रम को स्कैन करें।
    5. वर्णक्रमीय विंडो में नमूना स्पेक्ट्रम जोड़ने के लिए ठीक पर क्लिक करें।
    6. Files > Save > Save As पर क्लिक करें और एक्सटेंशन .spa के बाद फ़ाइल नाम दर्ज करें और OK पर क्लिक करें।

7. Biosurfactant आवेदन (बढ़ाया तेल वसूली)

नोट: इस प्रयोग में, डबल आसुत पानी का उपयोग नकारात्मक नियंत्रण के रूप में किया गया था और 10% SDS, 10% Tween 80, और 10% वाणिज्यिक सैपोनिन का उपयोग सकारात्मक नियंत्रण के रूप में किया गया था।

  1. ग्लास लें और ग्लास ऊन और ग्लास मोतियों के साथ नीचे आउटलेट को सील करें।
  2. स्तंभ को रेतीली मिट्टी के साथ इस तरह से पैक करें कि मिट्टी के शीर्ष पर कुछ तरल जोड़ा जा सके और प्रवाह के माध्यम से नीचे एकत्र किया जा सके। धारक पर स्तंभ माउंट और मिट्टी के शीर्ष पर कुछ कांच के मोती जोड़ें।
  3. ब्राइन समाधान के 50 मिलीलीटर के साथ स्तंभ बाढ़ और रंध्र मात्रा निर्धारित करने के लिए के माध्यम से प्रवाह इकट्ठा।
    रंध्र आयतन = शीर्ष पर जोड़े गए ब्राइन की मात्रा - एकत्रित प्रवाह की मात्रा।
  4. स्तंभ के शीर्ष से जोड़ने के बाद कच्चे तेल को इसके माध्यम से पारित करने के लिए मजबूर करके स्तंभ से नमकीन को हटा दें। प्रारंभिक तेल संतृप्ति मात्रा निर्धारित करने के लिए स्तंभ से बाहर आने वाले नमकीन और तेल की मात्रा एकत्र करें। कॉलम से जारी ब्राइन की मात्रा प्रारंभिक तेल संतृप्ति मात्रा या मूल तेल होगी।
  5. स्तंभ को 24 घंटे के लिए अबाधित छोड़ दें।
  6. 24 घंटे के बाद, ब्राइन के 10 छिद्र वॉल्यूम के साथ कॉलम को बाढ़ दें और द्वितीयक तेल वसूली का अनुमान लगाने के लिए कॉलम से बाहर आने वाले तेल को इकट्ठा करें। द्वितीयक तेल वसूली के बाद कॉलम में छोड़ दिया गया तेल अवशिष्ट तेल से मेल खाता है।
  7. निकाले गए biosurfactant (चरण 3.5 के बाद निकाले गए) के बराबर मात्रा को कांच बीकर में जोड़कर biosurfactants का मिश्रण तैयार करें। स्तंभ के शीर्ष पर biosurfactants जोड़ें और 24 घंटे के लिए स्तंभ incubate.
  8. 24 घंटे के बाद, अतिरिक्त या बढ़ी हुई तेल वसूली निर्धारित करने के लिए तेल और पानी की मात्रा को मापें। स्तंभ से जारी तेल की मात्रा बरामद अवशिष्ट तेल के अनुरूप होगी।
  9. निम्न समीकरण के साथ बढ़ाया तेल वसूली का अनुमान लगाएं:
    Equation 2

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Representative Results

तीन जीवाणु उपभेदों (Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, और Paenibacillus sp. IITD108) को विभिन्न assays, जिसमें ड्रॉप पतन परख, तेल विस्थापन परख, इमल्शन इंडेक्स परख, और सतह तनाव में कमी शामिल है द्वारा biosurfactants के उत्पादन के लिए जांच की गई थी। सभी तीन जीवाणु उपभेदों के सेल-मुक्त supernatants और रासायनिक surfactant के एक समाधान के परिणामस्वरूप एक बूंद पतन हुआ और इसलिए, biosurfactants (चित्रा 4a) की उपस्थिति के लिए सकारात्मक स्कोर किया गया। दूसरी ओर, पानी की बूंद ढह नहीं गई और इसलिए बायोसर्फेक्टेंट की उपस्थिति के लिए नकारात्मक स्कोर किया गया था। वाणिज्यिक surfactant और तीन जीवाणु संस्कृतियों के सेल मुक्त supernatants भी तेल प्रसार परख में तेल की परत को विस्थापित करने में सफल रहे थे और इसलिए, biosurfactant (चित्रा 4b) की उपस्थिति के लिए सकारात्मक स्कोर किया गया था। दूसरी ओर, पानी किसी भी तेल को विस्थापित नहीं कर सकता था और इसलिए, नकारात्मक स्कोर किया गया था। इमल्शन सूचकांक assays में, एक स्थिर पायस वाणिज्यिक surfactant और तीन माइक्रोबियल उपभेदों के supernatants युक्त परीक्षण ट्यूबों में मनाया गया था। हालांकि, बिना संक्रमित संस्कृति माध्यम वाले परीक्षण ट्यूब में कोई इमल्शन नहीं देखा गया था (चित्रा 4 सी)। इसने फिर से सुझाव दिया कि Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, और Paenibacillus sp. IITD108 बायोसर्फैक्टेंट्स का उत्पादन करते हैं। बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन की पुष्टि सेल-मुक्त शोरबा की सतह के तनाव को मापने और इसे असंक्रमित नियंत्रण के साथ तुलना करके प्राप्त की गई थी। Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, और Paenibacillus sp. IITD108 के बायोसर्फैक्टेंट्स क्रमशः 58.89 mN/m से 45.41 mN/m, 45.82 mN/m, और 28.43 mN/m, (चित्र5) तक माध्यम की सतह के तनाव को कम करने के लिए पाए गए थे।

आईएफटी माप रिंग पुल विधि का उपयोग करके किए गए थे। सभी तीन उपभेदों के बायोसर्फैक्टेंट्स विभिन्न जलीय और कार्बनिक चरणों (तालिका एस 1) के बीच इंटरफेसियल तनाव को काफी कम करने में सक्षम थे। सतह तनाव और इंटरफेसियल तनाव माप इस बात की पुष्टि करते हैं कि सभी तीन उपभेद बायोसर्फैक्टेंट का उत्पादन करते हैं।

Rhodococcus sp. IITD102, Lysinibacillus sp. IITD104, और Paenibacillus sp. IITD108 की सेल मुक्त संस्कृतियों से बायोसर्फैक्टेंट का विलायक निष्कर्षण क्रमशः 820 मिलीग्राम / एल, 560 मिलीग्राम / एल, और 480 मिलीग्राम / एल की बायोसर्फैक्टेंट सांद्रता में परिणामस्वरूप हुआ।

जैसा कि चित्रा 4 C में देखा गया है, बायोसर्फैक्टेंट द्वारा गठित इमल्शन तेल माइक्रोइमल्शन में पानी था। इमल्शन स्थिरता assays से पता चला है कि biosurfactants विविध पर्यावरणीय परिस्थितियों (चित्रा 6) के तहत एक अच्छी स्थिरता का प्रदर्शन किया. उत्पादित इमल्शन विविध तापमानों (चित्रा 6 ए), पीएच मूल्यों (चित्रा 6 बी), और नमक सांद्रता (चित्रा 6 सी) में परीक्षण किए गए बहुत स्थिर थे।

पतली परत क्रोमैटोग्राफी biosurfactants की प्रकृति निर्धारित करने के लिए किया गया था। आयोडीन वाष्प के साथ प्लेटों को धुंधला करने के परिणामस्वरूप सभी बायोसर्फेक्टेंट्स में पीले धब्बों का विकास हुआ और नियंत्रण ( बेसिलस एसपी आईआईटीडी 106 (चित्रा 7 ए) से बायोसर्फैक्टेंट)। इसने संकेत दिया कि बायोसर्फेक्टेंट्स में एक लिपिड समूह शामिल था। निनहाइड्रिन (चित्रा 7 बी) के साथ धुंधला होने पर टीएलसी प्लेटों में से किसी में भी नीले रंग के धब्बे प्राप्त नहीं किए गए थे। इससे पता चला कि बायोसर्फेक्टेंट्स में कोई पेप्टाइड समूह नहीं था। सभी टीएलसी प्लेटों में नीले और हरे धब्बे देखे गए थे, जब एनिसाल्डिहाइड दाग (चित्रा 7 सी) के साथ दाग दिया गया था। इससे पता चला कि बायोसर्फेक्टेंट्स में एक कार्बोहाइड्रेट समूह होता है। टीएलसी के परिणामों से, यह निष्कर्ष निकाला गया कि सभी बायोसर्फैक्टेंट ग्लाइकोलिपिड थे।

LCMS का उपयोग करने वाले biosurfactants की रासायनिक पहचान से पता चला है कि Rhodococcus sp. IITD102, और Lysinibacillus sp. IITD104 एक ही प्रकार के बायोसर्फैक्टेंट का उत्पादन करते हैं, जिसे 480.25 Da के द्रव्यमान के साथ Di-rhamnopyranosic hydroxydecanoic एसिड के रूप में पहचाना गया था। बायोसर्फेक्टेंट की संरचना को 1एच एनएमआर और एफटी-आईआर डेटा (चित्रा 8) द्वारा समर्थित किया गया था।

1एच एनएमआर स्पेक्ट्रम में, 7.2 पर प्राप्त रासायनिक बदलाव कार्बोक्जिलिक समूहों के प्रोटॉन का प्रतिनिधित्व करते थे। मिथाइल समूह के प्रोटॉन के अनुरूप रासायनिक बदलाव 1-2 पीपीएम की सीमा में प्राप्त किए गए थे। एल्काइल समूहों से जुड़े प्रोटॉन के अनुरूप बदलाव 2.3 पीपीएम पर प्राप्त किए गए थे। Rhodococcus sp. IITD102 और Lysinibacillus sp. IITD104 से निकाले गए बायोसर्फेक्टेंट्स के FT-IR स्पेक्ट्रा ने तरंग संख्या 3,290 सेमी-1 पर मजबूत चोटियों की उपस्थिति दिखाई, जो OH कार्यात्मक समूह की उपस्थिति की पुष्टि करता है। तरंग संख्या 2,951 सेमी-1 पर एक छोटी चोटी सीएच स्ट्रेचिंग से मेल खाती है। 1,620 सेमी -1 पर एक मजबूत चोटी ने बायोसर्फेक्टेंट्स में कार्बोक्जिलिक समूह की उपस्थिति का प्रतिनिधित्व किया। अन्य चोटियों जो 1,530, 1,410, 1,200 और 1,060 पर प्राप्त किए गए थे, ने क्रमशः एल्काइल, सीएच3, सी-ओ-सी और सी-सीएच3 कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति की पुष्टि की। एनएमआर और एफटी-आईआर डेटा दोनों ने एलसीएमएस अध्ययनों से निर्धारित बायोसर्फैक्टेंट की संरचना का समर्थन किया। Paenibacillus sp. IITD108 (चित्रा 9) से कच्चे बायोसर्फेक्टेंट के LCMS से पता चला है कि यह एक rhamnolipid का उत्पादन करता है जिसमें तीन लिपिड चेन होते हैं जो बायोसर्फैक्टेंट के थोक हाइड्रोफोबिक कोर का निर्माण करते हैं। बायोसर्फेक्टेंट की पहचान 802 दा के द्रव्यमान के साथ 2decanoyl)-αL rhamnopyranosyl-3-hydroxydecanoic एसिड के रूप में की गई थी। LCMS के परिणाम 1H NMR और FT-IR डेटा द्वारा समर्थित थे।

एन्हांस्ड तेल वसूली के लिए सेट अप चित्र 2 में दिखाया गया है।

Figure 2
चित्रा 2: रेत पैक स्तंभ तकनीक का उपयोग कर बढ़ाया तेल वसूली के लिए प्रयोगात्मक सेट अप. मिट्टी से भरा हुआ स्तंभ धारक पर लगाया गया था। नीचे के आउटलेट को कांच के ऊन और कांच के मोतियों के साथ सील कर दिया गया था। द्वितीयक वसूली के बाद, कॉलम के अंदर अवशिष्ट तेल को इसमें बायोसर्फेक्टेंट मिश्रण के अलावा बढ़ाया तेल वसूली के अधीन किया गया था। स्तंभ के तल पर रखी गई ट्यूब का उपयोग एल्यूट किए गए अंश को इकट्ठा करने के लिए किया गया था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

सिम्युलेटेड एन्हांस्ड ऑयल रिकवरी प्रयोग में, कॉलम के शीर्ष पर जोड़े गए ब्राइन के 50 मिलीलीटर में से, 12 एमएल को फ्लोथ्रू में एकत्र किया गया था और इसलिए, रंध्र की मात्रा 38 मिलीलीटर होने का अनुमान लगाया गया था। जब स्तंभ के माध्यम से तेल को मजबूर किया गया था, तो कॉलम से 33 एमएल ब्राइन जारी किया गया था। यह प्रारंभिक तेल संतृप्ति मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है। ब्राइन के 10 रंध्र मात्रा का उपयोग करके माध्यमिक वसूली के परिणामस्वरूप 10 मिलीलीटर तेल का क्षालन हुआ। स्तंभ में बचा हुआ अवशिष्ट तेल 23 मिलीलीटर था। बायोसर्फेक्टेंट्स के मिश्रण वाला पानी कॉलम (चित्रा 3) से 13 मिलीलीटर तेल को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम था।

Figure 3
चित्रा 3: एक रेत पैक स्तंभ का उपयोग कर सिम्युलेटेड बढ़ाया तेल वसूली. नियंत्रण और परीक्षण स्तंभ दोनों की प्रारंभिक तेल संतृप्ति मात्रा लगभग 33 मिलीलीटर थी। द्वितीयक तेल वसूली के दौरान, तेल के लगभग 10 मिलीलीटर नियंत्रण और परीक्षण स्तंभों दोनों से बरामद किया गया था। परीक्षण और नियंत्रण स्तंभों की पुनर्प्राप्ति प्रोफाइल में अंतर केवल स्तंभ में छोड़े गए अवशिष्ट तेल की वसूली के दौरान देखे गए थे। बायोसर्फेक्टेंट मिश्रण के परिणामस्वरूप परीक्षण स्तंभ से बचे हुए अवशिष्ट तेल के 13 मिलीलीटर की और वसूली हुई, जबकि नियंत्रण स्तंभ में इस चरण में केवल 1.03 मिलीलीटर तेल बरामद किया गया था। इससे पता चलता है कि बायोसर्फेक्टेंट मिश्रण में जलाशयों से अवशिष्ट तेल की वसूली को बढ़ाने में बड़ी क्षमता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

यह बढ़ाया तेल वसूली का प्रतिनिधित्व किया. इसलिए, बायोसर्फेक्टेंट्स के मिश्रण वाला पानी स्तंभ से अवशिष्ट तेल के 56.52% को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम था (तालिका 1)। दूसरी ओर, 10% एसडीएस, 10% ट्विन 80 और 10% सैपोनिन के समाधान कॉलम से 85%, 68%, और 73% अवशिष्ट तेल को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम थे।

पैरामीटर बाढ़ को नियंत्रित करें संयुक्त Biosurfactant बाढ़ 10 % SDS 10 % Tween 10 % सैपोनिन
PV (mL) 37 38 38 35 37
OOIP / IOSV (mL) 33 33 33 29 33
POS (%) 89.91 86.84 86.84 82.85 89.18
SV (ml) 330 330 330 330 330
SOR (mL) 9.77 10 11.5 9.2 10
आरओसी (एमएल) 23.23 23 21.5 18.8 23
ROS (%) 70.39 69.69 65.15 64.82 69.69
Rv (ml) 60 60 60 60 60
ROR (mL) 1.03 13 18.5 12.8 16.8
AOR (%) 4.43 56.5 85 68.08 73.04

जहां PV = ब्राइन के साथ प्रारंभिक स्तंभ संतृप्ति के बाद निर्धारित ताकना मात्रा, OOIP = जगह में मूल तेल, IOSV = प्रारंभिक तेल संतृप्ति मात्रा, POS = प्रतिशत तेल संतृप्ति, Sv = द्वितीयक वसूली के लिए जोड़ा ब्राइन की मात्रा, SOR = द्वितीयक तेल ब्राइन बाढ़ के बाद बरामद, ROC = द्वितीयक वसूली के बाद स्तंभ में अवशिष्ट तेल, ROS = अवशिष्ट तेल संतृप्ति, ROR = अवशिष्ट तेल biosurfactant बाढ़ के बाद बरामद, AOR = अतिरिक्त तेल बरामद

तालिका 1: एक रेत पैक स्तंभ में सिम्युलेटेड बढ़ाया तेल वसूली.

Figure 4
चित्रा 4: biosurfactant उत्पादन के लिए स्क्रीनिंग assays (ए) ड्रॉप पतन परख: पानी की बूंद तेल लेपित सतह पर जोड़ा जा रहा है, जबकि रासायनिक surfactant और तीन जीवाणु उपभेदों के सेल मुक्त supernatants ड्रॉप पतन में जिसके परिणामस्वरूप ढह ने के बाद पतन नहीं किया. (ख) तेल विस्थापन परख: पानी की बूंद तेल के विस्थापन में परिणाम नहीं किया, जबकि तीन जीवाणु उपभेदों के रासायनिक surfactant और सेल मुक्त supernatants तेल की परतों विस्थापित (सी) इमल्शन सूचकांक परख: सेल मुक्त supernatants और वाणिज्यिक surfactant समाधान सभी एक स्थिर पायस सूचकांक के गठन में जिसके परिणामस्वरूप. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्रा 5: biosurfactant उत्पादन के कारण सतह तनाव में कमी. माइक्रोबियल विकास के कारण माध्यम की सतह के तनाव में कमी के निर्धारण ने माइक्रोबियल सदस्यों द्वारा बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन की पुष्टि की। Rhodococcus sp. IITD 102 और Lysinibacillus sp. IITD 104 के विकास के कारण, माध्यम की सतह का तनाव 59 mN/m से घटकर 45 mN/m हो गया। Paenibacillus sp. IITD 108 के विकास के कारण, माध्यम की सतह का तनाव 59 mN/m से घटकर 28 mN/m हो गया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 6
चित्रा 6: विभिन्न (ए) तापमान पर इमल्शन स्थिरता, (बी) पीएच मान और (सी) नमक सांद्रता। तीन माइक्रोबियल उपभेदों के supernatants और वाणिज्यिक surfactant के मिश्रण का उपयोग कर उत्पन्न सभी इमल्शन विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों के तहत महान स्थिरता दिखाते हैं। परीक्षण किए गए तापमान, पीएच और नमक एकाग्रता की सीमाओं के भीतर, निर्धारित इमल्शन सूचकांक समान थे और ईआई की कोई बड़ी कमी अलग-अलग कारकों के उच्च मूल्यों पर नहीं देखी गई थी, जिसका अर्थ है कि बायोसर्फैक्टेंट का उपयोग चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों में किया जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 7
चित्रा 7: बायोसर्फैक्टेंट्स के टीएलसी लक्षण वर्णन (ए) आयोडीन वाष्प से सना हुआ प्लेटें: टीएलसी प्लेट पर विकसित विभिन्न धब्बे दिखाते हैं कि निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट्स लिपिड समूह वाले विभिन्न यौगिकों का मिश्रण हैं। नीले तीर के साथ चिह्नित धब्बे बायोसर्फैक्टेंट्स का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिन्होंने लिपिड समूह की उपस्थिति के लिए सकारात्मक दाग दिया है। अन्य धब्बे कच्चे बायोसर्फेक्टेंट के मिश्रण में मौजूद बाकी यौगिकों का प्रतिनिधित्व करते हैं। (ख) निनहाइड्रिन से सना हुआ प्लेटें: जब प्लेटों को निनहाइड्रिन से दाग दिया गया था तो कोई बैंगनी धब्बे दिखाई नहीं दिए। यह बायोसर्फेक्टेंट मिश्रण में किसी भी अमीनो एसिड की अनुपस्थिति का प्रतिनिधित्व करता है और (सी) एनिसाल्डिहाइड के साथ दाग वाली प्लेटें: टीएलसी प्लेट पर हल्के हरे और पीले धब्बे दिखाई देते हैं और ये शर्करा वाले यौगिकों का प्रतिनिधित्व करते हैं। काले तीर के साथ चिह्नित धब्बे biosurfactants जो कार्बोहाइड्रेट moiety की उपस्थिति के लिए सकारात्मक दाग दिया है का प्रतिनिधित्व करते हैं. धब्बे जो आयोडीन और एनिसाल्डिहाइड दोनों के साथ दागदार होते हैं, वे लिपिड और कार्बोहाइड्रेट दोनों moieties वाले यौगिकों का प्रतिनिधित्व करते हैं और संभवतः एक ग्लाइकोलिपिड बायोसर्फैक्टेंट हो सकते हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 8
चित्रा 8: Rhodococcus sp. IITD 102 और Lysinibacillus sp. IITD 104 से निकाले गए बायोसर्फेक्टेंट का रासायनिक लक्षण वर्णन। (a) Rhodococcus sp. IITD 102 और Lysinibacillus sp. IITD 104 से निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट्स के FT-IR स्पेक्ट्रा का प्रतिनिधित्व करता है, (b) Rhodococcus sp. IITD 102 और Lysinibacillus sp. IITD104 से निकाले गए कच्चे बायोसर्फैक्टेंट्स के H 1 NMR स्पेक्ट्रा का प्रतिनिधित्व करता है, और (c) Rhodococcus sp. IITD 104 से निकाले गए कच्चे बायोसर्फेक्टेंट्स की संरचना को दर्शाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 9
चित्रा 9: Paenibacillus sp. IITD 108 से निकाले गए बायोसर्फेक्टेंट का रासायनिक लक्षण वर्णन। (क) पीएनिबासिलस एसपी आईआईटीडी 108 से निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट्स के एफटी-आईआर स्पेक्ट्रा का प्रतिनिधित्व करता है, (बी) पेनिबासिलस एसपी आईआईटीडी 108से निकाले गए बायोसर्फैक्टेंट्स के 1 एच एनएमआर स्पेक्ट्रा का प्रतिनिधित्व करता है, और (सी) पेनिबासिलस एसपी आईआईटीडी 108 से निकाले गए कच्चे बायोसर्फैक्टेंट्स की संरचना को दर्शाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

चित्रा S1: विभिन्न प्रकार के बायोसर्फेक्टेंट्स की संरचना। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें।

तालिका S1: पानी और हाइड्रोकार्बन के बीच इंटरफेसियल तनाव (IFT) पर biosurfactants का प्रभाव। इस तालिका को डाउनलोड करने के लिए कृपया यहाँ क्लिक करें.

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Discussion

Biosurfactants जैविक रूप से सक्रिय घटकों के सबसे बहुमुखी समूह में से एक हैं जो रासायनिक सर्फेक्टेंट के लिए आकर्षक विकल्प बन रहे हैं। उनके पास डिटर्जेंट, पेंट, सौंदर्य प्रसाधन, भोजन, फार्मास्यूटिकल्स, कृषि, पेट्रोलियम और जल उपचार जैसे कई उद्योगों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, क्योंकि उनकी बेहतर भिनभिनाहट, कम सीएमसी, विविध संरचना और पर्यावरण मित्रता18 है। इससे बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन में सक्षम अधिक माइक्रोबियल उपभेदों की खोज में रुचि बढ़ी है। यहां, हम स्क्रीनिंग, पहचान, और Rhodococcus sp. IITD 102, Lysinibacillus sp. IITD 104, और Paenibacillus sp. IITD 108 द्वारा उत्पादित बायोसर्फैक्टेंट्स के मिश्रण के आवेदन के तरीकों को चित्रित करते हैं, ताकि तेल की वसूली में वृद्धि की जा सके। Biosurfactant उत्पादन ड्रॉप पतन, तेल प्रसार, पायस सूचकांक परख द्वारा जांच की गई थी और माइक्रोबियल विकास के कारण माध्यम की सतह के तनाव में कमी को मापने के द्वारा पुष्टि की गई थी। Rhodococcus से ग्लाइकोलिपिड biosurfactants (rhamnolipids और trehalolipids) के उत्पादन पर विभिन्न रिपोर्टें साहित्य में उपलब्ध हैं 19,20,21,22,23,24. नजफी एट अल. Paenibacillus sp. alvei ARN6325 से एक lipopeptide biosurfactant के उत्पादन और अनुकूलन की सूचना दी है. Bezza et al. एक lipopeptide biosurfactant द्वारा पाइरेनी के बायोडिग्रेडेशन की सूचना दी है Paenibacillus dendritiformis CN526 द्वारा उत्पादित. बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन (लिपोपेप्टाइड्स और ग्लाइकोलिपिड्स) को भी पेनिबासिलस 27,28,29,30,31 के अन्य उपभेदों द्वारा सूचित किया गया है। लाइसिनिबैसिलस की विभिन्न प्रजातियों को बायोसर्फेक्टेंट्स32,33,34 का उत्पादन करने की सूचना दी गई है। लाइसिनिबैसिलस स्फेरिकस को हाइड्रोफोबिक कीटनाशकों के घुलनशीलता में सक्षम रैमनोलिपिड का उत्पादन करने की सूचना दी गईहै।

लाभ है कि biosurfactants अपने रासायनिक समकक्षों पर प्रदान में से एक चरम पर्यावरणीय परिस्थितियों में उनकी स्थिरता है. Rhodococcus sp. IITD 102, Lysinibacillus sp. IITD 104, और Paenibacillus sp. IITD 108 द्वारा उत्पादित biosurfactants को तापमान, पीएच और नमक सांद्रता की विभिन्न श्रेणियों के तहत उनकी स्थिरता के लिए परखा गया था और इन मापदंडों के चरम मूल्यों के तहत स्थिर पाया गया था। इससे पहले, हबीब एट अल ने हाइड्रोकार्बन द्वारा उत्पादित एक लिपोपेप्टाइड की सूचना दी रोडोकोकस एसपी जो तापमान, पीएच मूल्यों और नमक सांद्रता की विभिन्न श्रेणियों में स्थिरता दिखाताहै। पायस37 की स्थिरता को बढ़ाने के लिए अकार्बनिक लवणों की सांद्रता में वृद्धि की सूचना दी गई है। कोलाइड्स की agglomerate या अलग करने की प्रवृत्ति आकर्षक (वैन डेर वॉल्स बलों) और प्रतिकारक बलों (इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों) का एक कार्य है जो कण इंटरैक्शन38 के दौरान शामिल होते हैं। पानी में घुलने पर नमक क्रिस्टल अपने स्वयं के विद्युत आवेशों को स्थापित करते हैं और आयनों को इमल्शन की बूंदों पर अवशोषित किया जाता है। नमक की सांद्रता बढ़ाने पर, दूसरी परत का विस्तार और प्रतिकर्षण कम हो जाता है। इसके अलावा, आयन का चार्ज घनत्व जितना अधिक होता है, विद्युत परत की लंबाई उतनी ही कम होती है। इस प्रकार, ना2 + जैसे द्विसंयोजक धनायनों के परिणामस्वरूप मोनोवैलेंट धनायन39 की तुलना में अधिक स्थिर इमल्शन का निर्माण होता है।

एक और लाभ यह है कि biosurfactants रासायनिक surfactants पर है कि वे biodegradable40 कर रहे हैं. ज़ेंग एट अल ने सिंथेटिक सर्फेक्टेंट ट्राइटन एक्स 100, रैखिक एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स (एलएएस) और रैमनोलिपिड की गिरावट क्षमताओं की तुलना की है और पाया है कि रेमनोलिपिड बायोसर्फैक्टेंट पूरी तरह से अवक्रमित था जबकि एलएएस और ट्राइटन एक्स 100 केवल आंशिक रूप से अवक्रमित थे। लियू एट अल. यह भी रिपोर्ट करते हैं कि सिंथेटिक सर्फेक्टेंट सीटीएबी, ट्राइटन एक्स 100 और एसडीएस के विपरीत, रैमनोलिपिड कोई विषाक्तता प्रदर्शित नहीं करता है और बी सबटिलिस और अन्य कम्पोस्ट सूक्ष्मजीवों द्वारा आसानी से अपमानित किया जा सकता है।

सभी तीन माइक्रोबियल उपभेदों द्वारा उत्पादित बायोसर्फेक्टेंट्स ग्लाइकोलिपिड पाए गए। Rhodococcus को पहले विभिन्न अनुसंधान समूहोंद्वारा ग्लाइकोलिपिड का उत्पादन करने की सूचना दी गई है 20,21,23। Lysinibacillus और Paenibacillus द्वारा ग्लाइकोलिपिड बायोसर्फैक्टेंट उत्पादन पर इसी तरह की रिपोर्टसाहित्य 31,32,35,43,44 में भी उपलब्ध है। बायोसर्फेक्टेंट्स की रासायनिक पहचान से उन्हें रैमनोलिपिड्स होने का पता चला। Rhamnolipids ग्लाइकोलिपिड biosurfactants का वर्ग है जिसमें एक लिपिड श्रृंखला45 से जुड़ी एक या दो rhamnose इकाइयाँ होती हैं। वे biosurfactants के सबसे अध्ययन प्रकार हैं। विभिन्न माइक्रोबियल उपभेदों को 7,46,47,48,49 rhamnolipids का उत्पादन करने के लिए सूचित किया गया है। Rhamnolipids अवशिष्ट तेल 50,51,52,53 की वसूली को बढ़ाने के लिए उच्च क्षमता का प्रदर्शन करने के लिए सूचित किया गया है। हमारे अध्ययन में, हमने पाया कि Rhodococcus sp. IITD 102, Lysinibacillus sp. IITD 104, और Paenibacillus sp. IITD 108 द्वारा उत्पादित बायोसर्फैक्टेंट्स के मिश्रण ने सफलतापूर्वक एक नकली रेत पैक कॉलम परीक्षण में अवशिष्ट तेल का लगभग 56.52% बरामद किया। इससे पता चला कि बायोसर्फेक्टेंट्स के मिश्रण का उपयोग जमीन के जलाशयों से अवशिष्ट तेल की वसूली के लिए किया जा सकता है। इसी तरह के एक सैंड पैक परीक्षण में, सन एट अल ने बताया है कि बायोसर्फेक्टेंट अवशिष्ट तेल54 के 50% को पुनर्प्राप्त करने में सफल रहा था। बेसिलस सबटिलिस के सेल-मुक्त शोरबा वाले बायोसर्फैक्टेंट्स को भी अवशिष्ट तेल55 के 33% को पुनर्प्राप्त करने में प्रभावी होने की सूचना दी गई है। 27% और 26% -36% की अवशिष्ट तेल वसूली भी Darvishi et al. और वहाबी एट अल.56,57 द्वारा सूचित किया गया है।

जलाशयों से अवशिष्ट तेल की वसूली के लिए बायोसर्फैक्टेंट्स के आर्थिक मूल्यांकन से पता चलता है कि ईओआर में बायोसर्फेक्टेंट्स का उपयोग आर्थिक रूप से एक व्यवहार्य विकल्प है। Moutinho et al. ने बताया कि एक वाणिज्यिक biosurfactant (rhamnolipids) की विशिष्ट लागत लगभग 59.6 अमरीकी डालर प्रति किलो58 है। एक अन्य अध्ययन में, यह भी बताया गया है कि बायोसर्फैक्टेंट के 28 मिलीग्राम / एल की बायोसर्फैक्टेंट एकाग्रता ने अवशिष्ट तेल वसूली को बढ़ाया और अतिरिक्त तेल59 के 52.5 मीटर3 के उत्पादन का नेतृत्व किया। अध्ययनों से पता चला है कि तेल की वसूली को जुटाने के लिए 10 मिलीग्राम / एल की बायोसर्फेक्टेंट एकाग्रता पर्याप्त थी। रिपोर्ट किए गए आंकड़ों के अनुसार, अतिरिक्त तेल के 52.5 मीटर3 का उत्पादन करने के लिए आवश्यक बायोसर्फैक्टेंट की मात्रा लगभग 0.525 किलोग्राम है। 52.5 मीटर3 तेल के उत्पादन की कुल लागत लगभग 21463 अमेरिकी डॉलर है जिसमें से केवल यूएस $ 30 बायोसर्फैक्टेंट के उत्पादन की लागत है। डेटा से पता चलता है कि प्रति बैरल तेल उत्पादन में बायोसर्फैक्टेंट की प्रतिशत लागत केवल 0.0000139% है।

हमारे परिणाम बताते हैं कि बायोसर्फेक्टेंट्स के संयोजन का उपयोग जलाशयों से अवशिष्ट तेल को पुनर्प्राप्त करने के लिए कुशलतापूर्वक किया जा सकता है। हमारे ज्ञान के लिए, यह विभिन्न माइक्रोबियल उपभेदों द्वारा उत्पादित बायोसर्फैक्टेंट्स के मिश्रण का उपयोग करके जलाशय से अवशिष्ट तेल की वसूली को बढ़ाने पर पहली रिपोर्ट है। यद्यपि हमारा अध्ययन स्पष्ट रूप से स्क्रीनिंग, संरचनात्मक लक्षण वर्णन, और बढ़ी हुई तेल वसूली में बायोसर्फैक्टेंट्स के आवेदन में शामिल तरीकों का वर्णन करता है, अध्ययन बायोसर्फैक्टेंट्स का एक विस्तृत कार्यात्मक लक्षण वर्णन प्रदान नहीं करता है, जो विभिन्न अनुप्रयोगों में उनकी दक्षता को प्रभावित करता है। महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता, जो मिसेल बनाने में किसी भी surfactant की दक्षता का उपाय है और इसके सार्थक उपयोग के लिए surfactant की सीमित एकाग्रता को निर्दिष्ट करता है, वर्तमान अध्ययन60 में निर्धारित नहीं किया गया है। इसी तरह, बायोसर्फेक्टेंट की थर्मल स्थिरता, जो ईओआर के लिए जलाशय की स्थिति में इसकी प्रयोज्यता निर्धारित करती है, का भीवर्णन नहीं किया गया है। कुछ अनुप्रयोगों में biosurfactants भी antibiofilm एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है। उनकी सतह भिनभिनाहट उनके एंटीबायोफिल्म प्रकृति को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। वर्तमान कार्य62 में सतही भिनभिनाहट अध्ययन भी नहीं किए गए हैं। बायोसर्फैक्टेंट्स के विभिन्न अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण अन्य कार्यात्मक विशेषताएं, जिनमें उनकी बायोडिग्रेडेबिलिटी और रोगाणुरोधी प्रकृति शामिल है, को भी इस अध्ययन में निर्धारित नहीं किया गयाहै 63,64। इस प्रकार, हमने बायोसर्फैक्टेंट्स के संरचनात्मक लक्षण वर्णन पर ध्यान केंद्रित किया है। लक्ष्य अनुप्रयोग के आधार पर, स्थिरता, biodegradability, और रोगाणुरोधी गतिविधि के रूप में कार्यात्मक लक्षण वर्णन प्रदर्शन किया जा सकता है।

ड्रॉप पतन परख और तेल प्रसार परख में, दृश्यता बढ़ाने के लिए, यह एक तेल है कि कुछ रंग है का उपयोग करने के लिए बेहतर है। तेल प्रसार परख में, पायस 24 ज के बाद मनाया जाना चाहिए. हल्के फोम, यदि बनते हैं, तो 24 घंटे में विघटित हो जाते हैं। टेन्सियोमीटर बहुत संवेदनशील उपकरण हैं इसलिए सतह तनाव माप के दौरान, पोत और जांच को अंतिम माप के ओवरों के कारण किसी भी त्रुटि से बचने के लिए प्रत्येक माप से पहले ठीक से साफ किया जाना चाहिए। बायोसर्फेक्टेंट के निष्कर्षण में सेल-मुक्त supernatant के लिए क्लोरोफॉर्म मेथनॉल मिश्रण के अलावा शामिल है। चरण या तो एक धुएं हुड में प्रदर्शन किया जाना चाहिए, या फ्लास्क को निष्कर्षण मिश्रण के हस्तांतरण के तुरंत बाद एल्यूमीनियम पन्नी के साथ कवर किया जाना चाहिए। एक ईओआर प्रयोग में माध्यमिक वसूली के दौरान, ब्राइन समाधान को तब तक अधिक मात्रा में जोड़ा जाना चाहिए जब तक कि कॉलम से कोई और तेल बाहर न आ जाए।

विधि स्तंभों से अवशिष्ट तेल की वसूली में biosurfactants के मिश्रण के दायरे पर चर्चा करता है। प्रक्रिया कई कारकों पर निर्भर करती है। रोगाणुओं का विकास चरण जिस पर प्रारंभिक संस्कृतियों को काटा जाता है। कुछ biosurfactants लॉग चरण में उत्पादित होने की सूचना दी गई है, जबकि अन्य को स्थिर चरण में उत्पादित होने की सूचना दी गई है। संस्कृतियों को विशेष चरण में तदनुसार काटा जाना चाहिए जब बायोसर्फेक्टेंट उत्पादन अपने अधिकतम तक पहुंच गया है। Biosurfactant स्क्रीनिंग assays कम संवेदनशील हैं, इसलिए सभी assays एक विशेष तनाव के biosurfactant उत्पादन क्षमता के बारे में एक निष्कर्ष तक पहुंचने से पहले प्रदर्शन किया जाना चाहिए। बायोसर्फैक्टेंट का शुद्धिकरण बायोसर्फैक्टेंट के रासायनिक लक्षण वर्णन से पहले किया जाना चाहिए यदि बायोसर्फैक्टेंट की एकाग्रता कच्चे बायोसर्फैक्टेंट में कम है। संवर्धित तेल वसूली प्रयोग स्तंभ को पैक करने के लिए उपयोग की जाने वाली मिट्टी के प्रकार पर अत्यधिक निर्भर हैं। मिट्टी पूरी तरह से सूखी होनी चाहिए और बड़े दानों और अन्य ठोस संदूषकों को हटाने के लिए छलनी की जानी चाहिए। स्तंभ को पैक करने के लिए रेतीली मिट्टी और सूखी बगीचे की मिट्टी (समान अनुपात में) का मिश्रण पसंद किया जाना चाहिए। प्रयोग के दौरान स्तंभ से मिट्टी के रिसाव से बचने के लिए कॉलम आउटलेट को कांच के ऊन और कांच के मोतियों के साथ ठीक से सील किया जाना चाहिए।

वर्णित विधि एक नकली रेत पैक स्तंभ प्रयोग में अतिरिक्त तेल की वसूली में उत्पादित biosurfactants और उनके मिश्रण के महत्व को निर्धारित करने के लिए उपयोगी है। विभिन्न biosurfactants अलग विशिष्टताओं है क्योंकि वे विभिन्न कार्यात्मकसमूहों 65 होते हैं। बायोसर्फेक्टेंट्स का एक संयोजन विविध हाइड्रोकार्बन के घुलनशीलता को सक्षम करेगा और इसलिए जलाशयों से अवशिष्ट तेल वसूली में वृद्धि करेगा। वर्णित विधि तेल कुओं से बढ़ी हुई तेल वसूली जैसे क्षेत्र अनुप्रयोगों में बायोसर्फेक्टेंट मिश्रण की क्षमता को निर्धारित करने में मदद करेगी।

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Disclosures

लेखकों ने हितों के टकराव की घोषणा नहीं की है।

Acknowledgments

लेखक वित्तीय सहायता के लिए जैव प्रौद्योगिकी विभाग, भारत सरकार को धन्यवाद देना चाहते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1 ml pipette Eppendorf, Germany G54412G
1H NMR Bruker Avance AV-III type spectrometer,USA
20 ul pipette Thermo scientific, USA H69820
Autoclave JAISBO, India Ser no 5923 Jain Scientific
Blue flame burner Rocker scientific, Taiwan dragon 200
Butanol GLR inovations, India GLR09.022930
C18 column Agilent Technologies, USA 770995-902
Centrifuge Eppendorf, Germany 5810R
Chloroform Merck, India 1.94506.2521
Chloroform-d SRL, India 57034
Falcon tubes Tarsons, India 546041 Radiation sterilized polypropylene
FT-IR Thermo Fisher Scientific, USA  Nicolet iS50
Fume hood Khera, India 47408 Customied
glacial acetic acid Merck, India 1.93002
Glass beads Merck, India 104014
Glass slides Polar industrial Corporation, USA Blue Star 75 mm * 25 mm
Glass wool Merk, India 104086
Hydrochloric acid Merck, India 1003170510
Incubator Thermo Scientific, USA MaxQ600 Shaking incubator
Incubator Khera, India Sunbim
Iodine resublimed Merck, India 231-442-4  resublimed Granules
K12 –Kruss tensiometer Kruss Scientific, Germany K100
Laminar air flow cabnet Thermo Scientific, China 1300 Series A2
LCMS Agilent Technologies, USA 1260 Infinity II
Luria Broth HIMEDIA, India M575-500G Powder
Methanol Merck, India 107018
Ninhydrin Titan Biotech Limited, India 1608
p- anisaldehyde Sigma, USA 204-602-6
Petri plate Tarsons, India 460090-90 MM Radiation sterilized polypropylene
Saponin Merck, India 232-462-6
Sodium chloride Merck, India 231-598-3
Test tubes Borosil, India 9800U06 Glass tubes
TLC plates Merck, India 1055540007
Vortex GeNei, India 2006114318
Water Bath Julabo, India SW21C

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पर्यावरण विज्ञान अंक 184
बढ़ाया तेल वसूली Biosurfactants के एक संयोजन का उपयोग कर
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Nissar Zargar, A., Patil, N., Kumar, … More

Nissar Zargar, A., Patil, N., Kumar, M., Srivastava, P. Enhanced Oil Recovery using a Combination of Biosurfactants. J. Vis. Exp. (184), e63207, doi:10.3791/63207 (2022).

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