Katı faz fermantasyon yöntemiyle küflerden lipit üretimi
Production of lipids by moulds by solid state fermentation
- Tez No: 151275
- Danışmanlar: PROF. DR. NECLA ARAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
KATI FAZ FERMANTASYON YÖNTEMİYLE KÜFLERDEN LİPİT ÜRETİMİ ÖZET Çoklu doymamış yağ asitleri içeren yağların sağlık üzerine olumlu etkilerinin saptanması insanların bu yağ asitlerine ve doğal kaynaklarına olan ilgisini artırmıştır. Bu kapsamda mikroorganizmalar lipit üretimi açısından bitkisel ve hayvansal kaynaklara alternatif oluşturmalarının yanı sıra endüstriyel atık ve yan ürünler üzerinde gelişebilme, kısa sürede çoğalabilme gibi olumlu özelliklere sahiplerdir. Ticari olarak kozmetik ve gıda sektöründe kullanılan yağlar genel olarak bitkisel ve hayvansal kaynaklardan elde edilmektedir. Mikrobiyal kaynaklardan elde edilen yağların ticari olarak üretilebilmesi için, geleneksel yağlarla özellikleri ve/veya ekonomik değerleri açısından rekabet edebilmesi gereklidir. Mikroorganizmalardan metabolit eldesi için çeşitli fermantasyon teknikleri kullanılmaktadır. Bu tekniklerden biri olan katı faz fermantasyon yönteminde, substrat olarak katı bir materyal besin öğesi olarak kullanılmaktadır. Bir çok faktör mikroorganizmalardan elde edilen lipidin miktarını ve bileşimini etkileyebilmektedir. Mikroorganizmanın geliştirildiği ortamın bileşimi, sıcaklık, sürfektan ilavesi, bazı besin elementlerinin eksikliği veya fazlalığı, mikroorganizmanın içinde bulunduğu gelişme dönemi ile lipit eldesi için uygulanan ekstraksiyon yöntemleri bu faktörler arasında yer almaktadır. Mikrobiyal lipit (tek hücre yağı) eldesinde maksimum verim ve değerli yağ asidi bileşiminin sağlanması için bu faktörlerin ayarlanması büyük önem taşımaktadır. Yapılan çalışma kapsamında çeşitli Mucor ve Rhizopus türlerinden oluşan test kültürleri sıvı besi ortamında ve malt ekstrakt agar (MEA) besiyerinde geliştirilerek elde edilen biyokütlelerden klorofonn:metanol (2:1, v/v) ve kloroform: metanol (2:1, v/v) ardından hekzanla lipit ekstraksiyonu gerçekleştirilmiştir. Ekstraksiyon yöntemlerinin lipit verimi ve yağ asidi bileşimleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Kloroform: metanol ekstraksiyonu sonucu elde edilen lipit verimlerinin klo form: metanol (2:1, v/v) ardından hekzan uygulaması sonucu elde edilen lipit verimlerinden yüksek olduğu tespit edilmiştir. MEA üzerinde geliştirilen küflerden en yüksek lipit verimine M. racemosus 73364'ün (%15,69), sıvı besi ortamında geliştirilen küflerden ise R. oryzae 70082-976-Dl'in (%29,84) sahip olduğu saptanmıştır. Sıvı besi ortamında geliştirilen test kültürlerinden ekstrakte edilen lipitlerin yağ asidi bileşimlerinde başlıca yağ asitlerini palmitik asit (% 14, 87-25 ;23), stearik asit (%7,63-19,ll), oleik asit (%2 1,1 1-40,86) ve linoleik asitin (% 10,70- 17,20) oluşturduğu tespit edilmiştir. MEA üzerinde geliştirilen küflerden ekstrakte edilen lipitlerin yapısında ise başlıca yağ asitlerini palmitik asit (%15,51-30,16), oleik asit (%12,93-39,34) ve linoleik asit (%7,20-21,49) oluşturmuştur. Sıvı besi ortamında geliştirilen küflerden ekstrakte edilen lipitlerin %3,40-10,17 düzeyinde, MEA besiyerinde geliştirilen küflerden ekstrakte edilen lipitlerin ise %2,94- 19,98 viiidüzeyinde y-linolenik asit (GLA) içerdikleri saptanmıştır. Sıvı besi ortamından filtre edilen biyokütlelerden ekstrakte edilen lipitlerin yağ asidi bileşimlerinin uygulanan ekstraksiyon yöntemlerinden etkilenmediği belirlenmiştir. M racemosus 73364 ve R. oryzae 70085-955-D1 greyfurt posası, malt küspesi ve her ikisinin sırasıyla 3 'e 1 oranında kanştırılmasıyla elde edilen substratlar üzerinde katı faz fermantasyon işlemine tabi tutulmuş, lipit üretimleri açısından incelenmişlerdir. Test kültürlerinin malt küspesi dışmda diğer substratlar üzerinde lipit ürettikleri sonucuna ulaşılmıştır. R. oryzae 70085-955-Dl'in substratlar üzerinde geliştirilmesi sonucunda M racemosus 73 3 64 'ten daha fazla lipit ürettiği belirlenmiştir. Katı substratların fermantasyon sonrası içerdikleri lipitlerin yağ asitleri bileşimlerinin fermantasyon öncesine göre oldukça farklı olduğu saptanmıştır. Fermente edilmemiş substratlardan ekstrakte edilen lipitlerin hiç birinin yapılarında GLA içermediği, ancak her iki test kültürüyle de fermantasyonları sonrasında elde edilen biyokütlelerden ekstrakte edilen lipitlerde GLA içeriğinin toplam yağ asitlerinin yaklaşık %2,35-6,64'ünü oluşturduğu tespit edilmiştir. Fermantasyon sonrasında bütün katı substratların toplam azot içeriklerinin arttığı belirlenmiştir. Fermantasyon sonrasında sıvı besi ortamları, pH değeri erindeki ve toplam karbonhidrat içeriklerindeki değişimlerin belirlenmesi amacıyla analize tabi tutulmuşlardır. Sıvı besi ortamlarının pH değerlerinin bütün test kültürleriyle fermantasyonu sonucunda azaldığı belirlenmiştir. Toplam karbonhidrat analizi sonucunda fermente edilen sıvı besi ortamlarında toplam karbonhidrat miktarlarının azaldığı saptanmıştır. Ancak incelenen mikroorganizmalardan hiç birinin ortamda karbon kaynağı olarak bulunan glikozu tamamen kullanmadığı sonucuna ulaşılmıştır. Toplam karbonhidrat miktarındaki azalma yüzdesi en fazla M racemosus 73364'le fermente edilen besi ortamında olup %63,24 seviyesindedir, bu küfü sırasıyla R. oryzae 70084-930-D1 (%60,80), R. oryzae 70082-976-D1 (%59,18), R. oryzae 70085-955-D1 (%49,67),M racemosus 70095-3 135-1 (%40,05) ve R. oryzae 70083- 947-D1 (%37,10) takip etmektedir. ıx
Özet (Çeviri)
PRODUCTION OF LIPIDS BY MOULDS BY SOLID STATE FERMENTATION SUMMARY Lipids containing polyunsaturated fatty acids have gained considerable attention because of their beneficial effects on health. This situation has led to an increased interest in finding new natural lipid sources. Microorganisms are considered as an alternative source of vegetable and animal oils and have some advantages over these conventional sources such as having the ability to grow on waste materials and by product in a short time. Lipids which are used commercially in cosmetic and food industries are generally obtained from plant and animal sources. Characteristics and economical value of the lipids obtained from microorganisms should be able to compete with other traditional lipids in order to be produced commercially. Different fermentation techniques are used in order to produce metabolites from microorganisms and solid state fermentation is one of them in which solid materials are used as substrate. There are many factors affecting the yield and fatty acid composition of microbial lipids (single cell oil/fat) such as substrate composition, temperature, surfactant addition, absence or excess of some nutrients, growth phase of microorganism and different extraction methods. Adjustment of these factors is important to have maximum lipid yield with desired fatty acids composition. In this study, several Mucor and Rhizopus strains were cultivated on liquid medium and malt extract agar (MEA) and lipids from fungal biomass were extracted by using two different extraction methods including chloroform: methanol (2:1, v/v) and hexan after chloroform:methanol (2:1, v/v). The effect of extraction procedures on the lipid yield and fatty acids composition of total lipid was investigated. The lipid yields determined after extraction by chloroform: methanol (2:1, v/v) were higher than the lipid yields determined after extraction by hexan after chloroform: methanol (2:1, v/v). M. racemosus 73364 had the highest lipid yield (15.69%) by chloroform: methanol extraction in MEA and R. oryzae 70082-976-D1 had the highest lipid yield (29.84%) by chloroform:methanol extraction in liquid cultivation media. Palmitic acid (14.87-25.23%), stearic acid (7.63-19.11%), oleic acid (21.11- 40.86%) and linoleic acid (10.70-17.20%) were the predominant fatty acids found in lipids extracted from the fungal biomass obtained from liquid cultivation media. The y-linolenic acid (GLA) contents in the lipids changed between 3.40% and 10.17% of the total fatty acids. The lipids extracted from biomass which were obtained from test strains cultivated on MEA contained palmitic acid (15.51-30.16%), oleic acid (12.93- 39.34%) and linoleic acid (7.20-21.49%) as their major fatty acids. The GLA contents in the lipids changed between 2.94% and 19.98% of the total fatty acids. Itwas determined that extraction methods didn't affect the fatty acid composition of lipids extracted from biomass filtered from liquid cultivation media. The production of lipid by Mucor racemosus 73364 and Rhizopus oryzae 70085-955- Dl were studied in solid state fermentations on various solid substrates containing grapefruit peel, spent malt grains and mixture of both having a ratio of grapefruit peel to spent malt grains of 3 to 1. Test strains were found to accumulate lipid on all solid substrates except spent malt grains. Lipid accumulation of R. oryzae 70085- 955-D1 was higher than lipid accumulation of M racemosus 73364 on grapefruit peel and substrate mixture containing grapefruit peel and spent malt grains. There were considerable differences in fatty acid composition of the fungal biomass plus residual substrate depending on the original substrates. Lipids extracted from non fermented solid substrates did not contain GLA. The GLA content of the lipids extracted from all fungal biomass was between 2.35-6.64%. The lipid extracted from biomass (grapefruit peel and mixture of grapefruit peel and spent malt grains) fermented with M racemosus 73364 had higher GLA content compared to the GLA content of lipid extracted from biomass fermented with R. oryzae 70085-955-D1. Total nitrogen content of all solid substrates increased after fermentation with M. racemosus 73364 and it oryzae 70085-955-D1. Liquid fermentation mediums were analyzed to determine changes İn pH and total carbohydrate content after fermentation with Mucor and Rhizopus strains. The pH decreased after fermentation of liquid cultivation medium with all tested microorganisms. Result of the carbohydrate analysis showed that carbohydrate content of liquid medium decreased after fermentation, but none of the microorganisms used all the glucose in the medium. The highest total carbohydrate consumption ratio was found in medium fermented with M. racemosus 73364 (63.24%) and was followed by R. oryzae 70084-930-D1 (60.80%), R, oryzae 70082- 976-D1 (59.18%), R oryzae 70085-955-D1 (49.67%), M. racemosus 70095-3135-1 (40.05%) and ft oryzae 70083-947-D1 (37.10%). xi
Benzer Tezler
- Bitlis Budaklı kaplıcasından izole edilen Bacillus licheniformis VO2 ve Bacillus licheniformis VO9'dan katı faz fermantasyon yöntemiyle β-galaktosidaz üretiminin araştırılması
Investigation of β-galactosidase production from Bacillus licheniformis VO2 and Bacillus licheniformis VO9 isolated from Bitlis Budaklı Hot Spring by solid phase fermentation method
ERKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiSiirt ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSİ OKUMUŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECATİ ÖZOK
- Katı faz fermantasyonu ile α-amilaz üretimi ve bazı mantar ekstraktlarının antidiyabetik aktivitelerinin α-amilazın inhibisyonu ile araştırılması
Production of α-amylase by solid phase fermentation and investigation of antidiabetic activities of some fungal extracts by α-amylase inhibition
ABDULLAH BARAN OKUMUŞ
- Katı faz fermantasyon (solid state fermantation; SSF) yöntemiyle Bacillus licheniformis ATCC 14580'den proteaz üretimi
Production of protease from Bacillus licheniformis ATCC 14580 with the method of solid state fermantation
MUHAMET AFŞİN
- Katı faz fermantasyon (Solid State Fermentation;SSF) tekniğiyle Bacillus circulans'tan ?-amilaz ve ß-galaktozidaz üretimi
?-amylase and ß-galactosidase from the bacteria of Bacillus circulans with the help of Solid State Fermentation method
BESİ SERİN
- Katı faz fermantasyon yöntemi ile Bacillus licheniformis ATCC 14580'den proteaz üretimi üzerine bazı parametrelerin araştırılması
The effect of some paramethers on protease from the Bacillus licheniformis ATCC 14580 with solid state fermentation method was examined
SEDAT KAYA