| Titre : | Assessment of bacterial cellulose biosynthesis from olive bagasse using photostimulation |
| Auteurs : | Halima Khelifa, Auteur ; Halla Noureddine, Directeur de thèse |
| Type de document : | texte manuscrit |
| Editeur : | Université OF Saida - Dr Moulay Tahar. Faculty of Science. biology department., 2024 |
| Format : | 70p |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Anglais |
| Index. décimale : | BUC-M 003152 |
| Catégories : | |
| Mots-clés: | Assessment : bacterial cellulose biosynthesis : olive bagasse : photostimulation : Celulose Bacteriana ; biopolímero ; Komagataeibacter intermedius ; bagaço de azeitona húmido ; Irradiação LED. 1 |
| Résumé : |
ABSTRACT
The biosynthesis of bacterial cellulose (BC) is an innovative approach with a variety of applications. Strategies have been studied to economically enable the process, with the most common being research on fermentation media to overcome limitations and increase competitiveness in the market, thus allowing greater diversity in the use of this biopolymer. Moist olive pomace (MOP) is a byproduct of the olive oil industry that can be phytotoxic to soil and water bodies, potentially causing environmental impact. This study aimed to evaluate BC production with various concentrations of MOP (1%, 5%, 10%, 20%, 30%, and 40%) and analyze the effect of LED irradiation at 630 ± 10 nm, depositing an energy density of 14 J/cm². Komagataeibacter intermedius SB14, a cellulose-producing strain, was identified and studied for BC production. The characterization of cellulose membranes was performed using Fourier- transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis, mechanical testing, and evaluation of antioxidant and antimicrobial activity. A significant increase (p production was observed in the 20% MOP group, with a 166.95% increase compared to the control (0% MOP). The result indicated a cellular response due to stress caused by the phenolic compounds present, leading to increased BC production. LED light emission led to a significant increase in BC production, with 124% in the control group and 392% in the 20% MOP group. Characteristic cellulose groups were identified in all produced samples. Mechanical testing revealed greater tensile strength and deformation capacity of the cellulose membrane produced with 20% MOP (60.73 MPa and 0.696 mm/mm) compared to the control (12.75 MPa and 0.098 mm/mm), respectively. Although increased antioxidant activity was observed in the MOP- containing medium, no antimicrobial activity was detected in any of the produced samples. This work highlights a sustainable pathway by introducing MOP into the circular economy chain and leveraging LED irradiation in the bioprocess to enhance production and reduce costs. RESUMO A biossíntese de celulose bacteriana (CB) é uma abordagem inovadora com uma diversidade de aplicações. Estratégias têm sido estudadas de forma a viabilizar economicamente o processo, sendo a mais comum a pesquisa de meios de fermentação para superar as limitações e aumentar a competitividade no mercado, possibilitando assim uma maior diversidade na utilização deste biopolímero. O bagaço húmido de azeitona (MOP) é um subproduto da indústria de azeite que pode ser fitotóxico para o solo e corpos hídricos, podendo causar impacto ambiental. Pretendeu- se com este estudo avaliar a produção de CB com várias concentrações de MOP (1%, 5%, 10%, 20%, 30% e 40%) e analisar o efeito da emissão de irradiação LED em 630 ± 10 nm, depositando uma densidade de energia de 14 J/cm 2 . A estirpe Komagataeibacter intermedius SB14, produtora de celulose, foi estudada para a produção de CB. A caracterização das membranas de celulose foi realizada por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise de termogravimetria, ensaio mecânico e avaliada a atividade antioxidante e antimicrobiana. Constatou-se um aumento significativo (p 166,95% em comparação com o controlo (0% MOP). O resultado indicou uma resposta celular pelo estresse causado pelos compostos fenólicos presentes e consequente aumentou da biossíntese de CB. A fotoestimulação com luz LED conduziu a um aumento significativo na produção de CB, verificando-se 124% no grupo controlo e 392% no grupo 20% MOP. Os grupos característicos da celulose foram identificados em todas as amostras produzidas. O teste mecânico revelou uma maior resistência à tração e capacidade de deformação da membrana de celulose produzida com 20% MOP, 60,73 MPa e 0,696 mm/mm, em comparação com 12,75 MPa e 0,098 mm/mm do controlo, respetivamente. Também foi constatado um aumento da atividade antioxidante com a produção em meio contendo MOP, mas não se verificou atividade antimicrobiana em nenhuma amostra produzida. Este trabalho revelou uma via sustentável com a introdução do MOP na cadeia de economia circular e de inovação tecnológica com a aplicação da irradiação LED no bioprocesso, aumentando a produção e consequente diminuição de custos. 1. INTRODUCTION 1.1 Framework The last few decades have seen the development of novel, multifunctional, and biomimetic biomaterials (natural |
| Note de contenu : |
INTRODUCTION
LITERATURE REVIEW Cellulose-general aspects Bacterial cellulose Bacterial cellulose production from various industrial wastes Photobiomodulation Identification of the cellulose-producing bacterial strain Production of BC Characterization of BC Statistical analysis RESULTS AND DISCUSSION Identification of cellulose-producing strain Effect of moist olive pomace on BC production Characterization of BC produced with MOP and LED CONCLUSIONS |
Exemplaires
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