Geri Dön

Fed-batch strategy development for serine alkaline protease production

Serin alkali proteaz üretimi için yarı kesikli işletim stratejisi geliştirilmesi

  1. Tez No: 143482
  2. Yazar: AYŞE SİNEM HAMZAPAŞAOĞLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ÇALIK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Serin alkali proteaz, üretim, Bacillus, yarı kesikli işletim, oksijen aktarım katsayısı, oksijen tüketim hızı, Serine alkaline protease, production, Bacillus, fed-batch operation, oxygen transfer coefficient and oxygen uptake rate
  7. Yıl: 2003
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Bu araştırmada, pHV1431: ısubC taşıyan rekombinant Bacillus subtilis ile serin alkalin proteaz üretimini arttırmak için yarı kesikli işletimin ve besleme stratejisinin etkisi incelenmiştir. Bu çerçevede, karbon ve azot kaynaklarının beslenme zaman ve derişimlerinin etkisi hem tanımlanmış, hem de kompleks ortamlarda orbital karıştırmalı sistemde, hava-filtreli V=33 mi hacimli biyoreaktörlerde araştırılmıştır. Tanımlanmış ortam en uygun besleme stratejisi: başlangıç glukoz derişimi CG°=6 kg/m3; başlangıç (NH4)2HP04 derişimi CN°=3.53 kg/m3; t=8 st'te ortama 2 kg/m3 glukoz ve 0.96 kg/m3 (NH4)2HP04 beslemesi; t=20 st'te ortama 1 kg/m3 glukoz beslenmesidir. Bu strateji ile SAP üretimi referans üretim ortam aktivitesine kıyasla 1.40-kat arttırılmıştır. Tanımlanmış ortamda bulunan en uygun besleme stratejisi, kompleks ortama uygulanmıştır. Glukoz temelli en uygun kompleks ortam besleme stratejisi, t=0 st'te CG°=6 kg/m3 ve Cs°=15 kg/m3 soya derişimi; t=8 st'te 3 kg/m3 soya and 2 kg/m3 glukoz ve t=20 st'te 2 kg/m3 soya ve 1 kg/m3 glukoz beslenmesidir. Bu stateji sonucu ulaşılan aktivite 5142 U/cm3'tür, bu değer glukoz temelli kompleks referans ortam aktivitesinden 1.36-kat daha yüksektir. Sukroz temelli en uygun kompleks ortam besleme stratejisi, t= 0 st'te CSuc°=10 kg/m3 sukroz derişimi ve Cs°=15 kg/m3 soya derişimi ile başlayarak; t=8 st'te 3 kg/m3 soya ve 3 kg/m3 sukroz; t=20 st'te de 2 kg/m3 soya ve 2 kg/m3 sukroz beslenmesidir. Bu stateji sonucu ulaşılan aktivite 5742 U/cm3'tür, bu değer sukroz temelli kompleks referans ortam aktivitesinden 1.1-kat daha yüksektir. Son olarak, 3.0 dm3 hacimli pilot ölçek biyoreaktör sisteminde sabit karıştırma hızında (N=750 min“1) hava giriş hızı etkisi incelenmiştir. Hava giriş hızını Q0/VR=0.5 vvm'den Q0/VR=1 vvm'e artırıldığında en yüksek aktivite t=34 st'te 8650 U/cm3 olarak bulunmuştur. Bu değer N=750 min”1, Qo/VR=0.5 vvm aktivite değerinden 1.83-kat daha yüksektir. En uygun besleme stratejisi kullanılarak, N= 750 min"1 ve Q0/VR=1 vvm koşullarında üretilen SAP enziminin aktivitesi t=39 st'te 9355 U/cm3 olarak bulunmuştur; aktivite artmış, ancak biyoproses süresi kesikli işletime kıyasla uzamıştır.

Özet (Çeviri)

The effect of fed-batch operation was investigated in order to improve medium design for serine alkaline protease (SAP) production by recombinant Bacillus subtills 168 carrying pHV1431::subC gene. In this context, the effects of feeding times and feeding concentrations of carbon and (NH4)2HP04 sources at both defined and complex media, were investigated in orbital shakers, using air-filtered 150 ml Erlenmeyer-flasks having V= 33 ml working volumes. Optimum feeding strategy in the defined medium was found as: initial glucose concentration CG°=6 kg/m3and initial (NH4)2HP04 concentration CN°=3.53 kg/m3; and feeding of 2 kg/m3 glucose and 0.96 kg/m3 (NH4)2HP04 at t=8 h and 1 kg/m3 glucose at t=20 h; with this strategy SAP production increased 1.40- fold. Thereafter, optimum feeding strategy found in the defined medium, was applied to the complex medium by replacing the inorganic nitrogen source with soybean. SAP production increased to 5142 U/cm3 with CG°=6 kg/m3 initial glucose concentration and Cs°=15 kg/m3 initial soybean concentration and feeding of 3 kg/m3 soybean and 2 kg/m3 glucose at t=8 h; and 2 kg/m3 soybean and 1 kg/m3 glucose at t=20 h; the activity value obtained was 1.36-fold higher than the glucose containing reference complex medium SAP activity. On the other hand, SAP activity increased to 5742 U/cm3 with Csuc°=10 kg/m3 initial sucrose concentration and Cs°=15 kg/m3 soybean concentration, and adding 3 kg/m3 soybean and sucrose at t=8 h and 2 kg/m3 soybean and sucrose at t=20 h; the activity value obtained was 1.1-fold higher that the sucrose containing reference complex medium SAP activity. Finally, effects of oxygen transfer conditions were investigated in 3.0 dm3 bioreactor system. SAP production was increased 1.83-fold by increasing air inlet rate from Q0/VR=0.5 vvm & N= 750 min“1 to Q0/VR=1 vvm & N= 750 min”1 and SAP activity reached a maximum at t=34 h with a value of 8650 U/cm3; by using the optimum complex feeding strategy and oxygen transfer conditions SAP activity increased to 9355 U/cm3, but the cultivation time where the highest activity was obtained shifted to t=39 h.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    268997

    Exponential feeding strategy development for benzaldehyde lyase production by recombinant Escherichia coli

    Rekombinant Escherichia coli ile benzaldehit liyaz üretimi için eksponansiyel besleme stratejisi geliştirilmesi

    HATİCE TAŞPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Bölümü

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

    PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR

  2. Tez No

    313699

    Feeding strategy development for human growth hormone production by Pichia pastoris

    Pichia pastoris ile insan büyüme hormonu üretimi için besleme stratejilerinin geliştirilmesi

    BAHAR BOZKURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

    PROF. DR. TUNÇER ÖZDAMAR

  3. Tez No

    177290

    Feeding strategy development for benzaldehyde lyase production by recombinant Escherichia coli BL21

    Rekombinant Escherichia coli BL21 ile benzaldehit liyaz üretimi için besleme stratejisi geliştirilmesi

    HANDE LEVENT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

  4. Tez No

    442148

    Defined and complex medium based feeding strategy development for recombinant human growth hormone production by P. pastoris under gap promoter

    Pichia pastoris ile rekombinant insan büyüme hormonu üretimi için tanımlı ve kompleks ortam temelli besleme stratejisi geliştirilmesi

    BEBETA HOXHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

    PROF. DR. TUNÇER H.ÖZDAMAR

  5. Tez No

    305083

    Bioprocess development for thermostable glucose isomerase production

    Isıya dayanıklı glukoz izomeraz üretimi için biyoproses geliştirilmesi

    VAHİDEH ANGARDİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

Geri Dön