The assessment of the cultivation salinity influence on bioproductivity of the marine diatom Cyclotella
Yetiştirme tuzluluğunun deniz diatomu Cyclotella'nın biyoüretkenliği üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
- Tez No: 1024137
- Danışmanlar: DOÇ. ALTAN ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Cyclotella cinsine ait türler, saf β-kitin nanolifleri üretme ve salgılama konusunda özgün ve endüstriyel açıdan önemli bir yeteneğe sahiptir. Tuzluluk, diyatom fizyolojisi ve morfolojisinin temel düzenleyicilerinden biri olarak bilinmesine rağmen, endüstriyel açıdan değerli β-kitin üretimindeki spesifik rolü halen yeterince anlaşılmamıştır. Bu nedenle, bu çalışma, yüksek kitin üretme kapasitesine sahip deniz kaynaklı bir suş olan Cyclotella cryptica CCMP 333'ün; lif morfolojisi ve üretkenlik dahil olmak üzere kitin üretimi özellikleri üzerindeki yetiştirme tuzluluğunun etkilerini incelemektedir. Suş, diğer tüm koşullar sabit tutulacak şekilde, kabarcıklı kolon fotobiyoreaktörde 5 ile 50 g/L arasında değişen altı farklı tuzluluk seviyesinde kesikli (batch) olarak yetiştirilmiştir. Ayrıca, biyorefineri perspektifinden potansiyel önemlerini değerlendirmek amacıyla lipit ve yağ asidi eş-üretimleri de analiz edilmiştir. Suş, tüm tuzluluk seviyelerinde kitin üretmiş olup, silisyum sınırlı büyüme koşulları üretkenliği daha da artırmıştır. En düşük tuzluluk seviyesi olan 5 g/L'de, 210 ± 38 mg/L-gün ile en yüksek kitin üretkenliği elde edilmiş olup, bu değer diğer tuzluluk seviyelerinde elde edilen değerlerin iki katından fazla olmuştur. Bu yüksek üretkenlik; daha kısa fakat hücre ve fultoportula başına daha fazla sayıda (por başına >120'ye ulaşan) ve aynı zamanda daha kalın (78.1 ± 0.7 nm) liflerin biyosentezinden kaynaklanmıştır. Nihai kitin konsantrasyonları 5 ile 20 g/L arasında benzer bulunmuş ve ortalama 1094 ± 69 mg/L (S.E.) olarak ölçülmüş, bu da biyokütle içeriğinin %60'ı aştığını göstermiştir; ancak daha yüksek tuzluluklarda azalma gözlenmiştir. Orta düzey tuzluluklar lipit üretkenliğini maksimize etmiş olup, en yüksek lipit içeriği ve lipit konsantrasyonu 30 g/L'de elde edilmiştir. Bu çalışma, tuzluluğun kitin üretkenliğini artırmak, lif morfolojisini yönlendirmek ve endüstriyel uygulamalar açısından önemli olan kontrollü lipit eş üretimini mümkün kılmak için etkili bir proses parametresi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The genera Cyclotella possess a distinctive and industrially significant capability to produce and secrete pure β-chitin nanofibers. Although salinity is recognized as a key regulator of diatom physiology and morphology, its specific role in industrially valuable β-chitin production remains poorly understood. Therefore, this study investigates the effects of cultivation salinity on the chitin production characteristics, including fiber morphology and productivity, of a prolific chitin-producing marine strain, Cyclotella cryptica CCMP 333. The strain was cultivated in batch at six salinity levels ranging from 5 to 50 g/L under otherwise identical conditions in a bubble-column photobioreactor. Lipid and fatty acid coproductions were also evaluated to assess their potential relevance from a biorefinery perspective. The strain produced chitin at all salinity levels, with silicon-limited growth conditions further enhancing productivity. The lowest salinity level (5 g/L) yielded a peak chitin productivity of 210 ± 38 mg/L-day, exceeding those at other salinities by more than two-fold. This high productivity resulted from biosynthesis of fibers that were shorter yet more numerous per cell and fultoportula (reaching > 120 per pore) and also thicker (78.1 ± 0.7 nm). Final chitin concentrations were similar between 5 and 20 g/L, averaging 1094±69mg/L (S.E.), corresponding to biomass content exceeding 60%, but decreased at higher salinities. Intermediate salinities maximized lipid productivity, with the highest lipid content and lipid concentration obtained at 30 g/L. This study demonstrates that salinity can serve as an effective process parameter for enhancing chitin productivity, tuning fiber morphology and enabling controlled lipid co‑production.
Benzer Tezler
- Spirulina platensis ve phaeodactylum tricornutum'un yetiştiriciliğinde farklı tuzluluk oranlarının biyoaktif bileşikler, aroma maddeleri, kalite parametreleri ve in vitro biyoerişilebilirliği üzerine etkisi
The effect of different salinity ratios on bioactive compounds, volati̇le, quality parameters, and in vitro bioaccessibility in the cultivation of spirulina platensis and phaeodactylum tricornutum
TÜRKAN UZLAŞIR
Doktora
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim ve Teknoloji ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAŞİM KELEBEK
PROF. DR. OYA IŞIK
- Antalya ilinde sera sebzeciliğinin mevcut durumu,sorunları ve çözüm önerileri
An assessment of the greenhouse vegetable production in Antalya; problems and suggestions for solutions
ÖZGÜN BURCU İŞBECER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
ZiraatSüleyman Demirel ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ADEM KARATAŞ
- Biber çeşitlerinde farklı tuz dozlarının tohum çimlenmesine etkileri
The effects of different salt concentrations on seed germination in pepper cultivars
NİHAN GURUR EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
ZiraatVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGAY KABAY
- Yemlik soyada GDO analizi ve tuz stresi altında genomik analizler
GMO analysis and genomic analysis under salinity stress in feeder soybean
OLCAY ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE ARI
- Multitemporal change detection on Urmia lake and its catchment area using remote sensing and geographical information systems
Urmiye gölündeki zamansal değişimlerin uzaktan algılama ve CBS kullanılarak belirlenmesi
YUSUF ALIZADE GOVARCHIN GHALE
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. ELİF SERTEL