Aerobik Granül Çamur dan Yapısal Ekstrasellüler polimerik maddelerin çıkarımı

Aşağıdaki deneyin genel amacı, biyoköpüklerden, özellikle aerobik granül çamurdan yapısal hücre dışı polimerik maddeler veya EPS elde etmek için bir ekstraksiyon metodolojisi göstermektir. Bu yöntem, granül çamur alanındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Granülasyon prosesini anlamak ve EPS bileşimini analiz etmek gibi.

Bu tekniğin temel avantajı, EPS'de jel köpürtücü polimerlerin varlığının kısa sürede test edilebilmesidir. Granül çamuru 20 dakika boyunca 4.000 kez G ve dört santigrat derecede santrifüjleyin ve süpernatanı boşaltın. Ekstraksiyon için peletteki granülleri toplayın.

1.000 mililitrelik bir cam beherde 150 mililitre musluk suyunu manyetik bir karıştırıcıda 80 santigrat dereceye ısıtın. 250 mililitrelik şaşkın bir şişeye üç gram granül aktarın ve şişeyi 50 mililitreye kadar demineralize su ile doldurun. Hacim başına ağırlıkça %0,5'lik bir sodyum karbonat konsantrasyonu elde etmek için şişeye 0,67 gram sodyum karbonat dekahidrat ekleyin.

Karışımı içeren matarayı su banyosuna koyun. Buharlaşmayı önlemek için şişeyi ve beher camını ayrı ayrı alüminyum folyo ile örtün. Karışımı 400 RPM ve 80 santigrat derecede 35 dakika karıştırın.

Karışımı 50 mililitrelik bir santrifüj tüpüne aktarın. Karışımı içeren tüpü 4.000 kez G ve dört santigrat derecede 20 dakika santrifüjleyin. Süpernatanı toplayın ve peleti atın.

Diyaliz adımı, aerobik granül çamurdan yapısal EPS elde etmek için isteğe bağlıdır. Ancak protokolde açıklanan çeşitli avantajları vardır. Süpernatanı, moleküler ağırlığı 3.500 dalton kesilmiş bir diyaliz torbasına pipetleyin ve 1000 ml ultra saf suya karşı 24 saat diyaliz edin.

Diyalizin etkisini artırmak için diyaliz suyunu 12 saat sonra değiştirin. Diyaliz ekstraktını 250 ml'lik bir cam behere aktarın ve ekstraksiyonu 100 rpm ve oda sıcaklığında yavaşça karıştırın. Asidik formda bira elde etmek için 2.2 05'lik bir nihai PH'a 1 molar hidroklorik asit eklerken, PH değişikliklerini bir PH elektrodu ile sürekli olarak izleyin.

PH'ı 2.2'ye ayarladıktan sonra, ekstraktı 50 ml'lik bir santrifüj tüpüne aktarın ve yirmi dakika boyunca 4000 kez G ve dört santigrat derecede santrifüjleyin. Süpernatanı atın ve jel benzeri peleti toplayın. Jel benzeri pelet, asidik formda biradır.

Biranın sodyum formunu elde etmek için, jele yavaşça 0.5 molar sodyum hidroksit ekleyin, jeli PH 8.5'e ulaşana kadar elle bir cam çubukla yavaşça karıştırın. Bir pastör pipeti kullanarak, sodyum ale ekstraktını yavaşça bir kalsiyum klorür çözeltisine damlatın. Ekstrakte edilen EPS iyonik hidrojel jel oluşturma özelliklerine sahipse, damla şeklinde sperical boncuklar oluşacaktır.

Alternatif olarak, ekstrakte edilen EPS'nin iyonik hidrojel jel oluşturma özelliği yoksa, ekstrakt kalsiyum klorür çözeltisi içinde dağılacaktır. Hidrojel boncukları ve kalsiyum klorür çözeltisini 30 dakika tutun. Hidrojel boncukları kalsiyum klorür çözeltisinden çıkarmak için bir kaşık kullanın ve bunları bir EDTA çözeltisine aktarın.

Hidrojel boncukları 10 ml EDTA çözeltisi içinde dört santigrat derecede üç saat saklayın. Bu test, protokolde açıklanan stabilite testlerinin bir örneğini göstermektedir. Boncukların bu koşullara dayanıp dayanamayacağını değerlendirmek için bu depolama sırasında boncuklarda gözle görülür bir parçalanma olup olmadığını izleyin.

Ekstraksiyon başarılı olursa, aerobik granül çamur, alkali ekstraksiyon adımından sonra çözündürülecek ve ekstrakte edilen EPS'nin asitleştirilmesi ve santrifüjlenmesinden sonra bir pelet elde edilecektir. Ekstrakte edilen EPS yapısal EPS ise ve kalsiyum iyonları ile hidrojel oluşturma kabiliyetine sahipse, ekstrakte edilen EPS kalsiyum çözeltisine damlatılırken jel boncuklar oluşacaktır. Bu jel oluşturma kabiliyetine sahip olmayan EPS ekstrakte edilirse, EPS çözeltisi kalsiyum çözeltisi içinde dağılacaktır.

Bu videoyu izledikten sonra, aerobik granül çamurdan yapısal EPS ekstraksiyonunu gerçekleştirebilmelisiniz. Ayrıca, elde edilen EPS'nin jel oluşturma kabiliyetini kalsiyum iyonları ile test edebilmelisiniz. Ekstraksiyon tekniğinin aerobik granül çamurdan elde edilen EPS üzerindeki etkisini göstermek için bu ekstraksiyon metodolojisini göstermeyi seçtik.

Bunun yanı sıra, hiçbir EPS ekstraksiyon tekniğinin evrensel olarak uygulanabilir olmadığını göstermek istedik.