Effects of pH and feeding strategy on metabolite profiling of beta-lactamase producing Bacillus licheniformis
pH ve besleme stratejisinin beta-laktamaz üreten Bacillus licheniformis mikroorganizmasının metabolit profilleri üzerindeki etkileri
- Tez No: 166893
- Danışmanlar: DOÇ. DR. PINAR ÇALIK, PROF. DR. ALİ ŞENGÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: p-iaktamaz, Bacillus, besleme stratejisi, canlılık. vıı
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ pH V£ BESLEME STRATEJİSİNİN BETA-LAKTAMAZ ÜRETEN Bacillus licheniformis MİKROORGANİZMASININ METABOLİT PROFİLLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ İleri, Nazar Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Pınar Çalık Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ali Şengül Ağustos 2005, 149 sayfa Bu çalışmada, Bacillus licheniformis (ATCC 25972) ile pH ve besleme koşullarının p-laktamaz üretimine ve hücre metabolizmasına olan etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, önce, pH'in p-laktamaz aktivitesine, hücre oluşumuna, substrat tüketimine, hücreiçl ve hücredışı sodyum, potasyum, amonyum iyonları, amino asit ve organik asit derişimierine olan etkileri V=3.0 dm3 hacimli sıcaklık, pH, köpük, karıştırma ve çözünmüş oksijen derişimi kontrollü kesikli biyoreaktörde araştırılmıştır. İncelenen kontrollü- ve kontrolsuz-pH işletim koşullarında, pHc=6.75'te en yüksek hücre derişimi ve p-laktamaz aktivitesi sırasıyla Cx=0.60 kg m“3 ve A=54 U cm'3 olarak belirlenmiştir. Daha sonraki aşamada, enzim aktivitesini, hücre çoğalma hızını arttırmak ve besleme stratejisini belirlemek için üretim ortamı başlangıç glukoz ve fosfat iyon derişimleri açısından laboratuar ölçekli, V=33 mi çalışma kapasitesine sahip kesikli biyoreaktör kullanılarak tekrar tasarlanmıştır. pHc=6.75'te, (kg m”3) glucose, 2.5 (7.0); Na2HP04f 1.0; K2HP04, 1.0; (NH4)2HP04, 7.1 ve tuz çözeltisinden oluşan ortam yari-kesikii işletim için optimum ortam olarak kabul edilmiştir. Bu ortam kullanılarak, besleme stratejisi, yari-kesikli işletim koşularında, üstel glukoz besleme (FBI) ve lineer glukoz besleme (FB2) stratejileri açısından araştırılmış ve kesikli işletim ile VIkarşılaştırılmıştır. Proses süresince, hücre, substrat, hücreiçi ve hücredışı yan- ürün, sodyum, potasyum, amonyum iyon derişimleri, p-laktamaz aktivitesi, verim katsayıları, spesifik hızlar, oksijen tüketim hızları, ve sıvı faz kütle aktarım katsayıları belirlenmiştir. En yüksek p-laktamaz aktivitesi ve hücre derişimi sırasıyla FBÎ ve FB2 koşullarında A=108 U cm“3 ve Cx=0.54 kg m”3 olarak bulunmuştur. Son aşamada, hücrenin fizyolojik durumunu belirlemek amacıyla, tekrarlanan FBI, pHc=6.75, ve pHuc=7.5 koşullan için hücre canlılıkları proses suresince izlenmiştir. FBI ve pHuc=7.5 proseslerinin sonunda hücrelerin yaklaşık %9'unun canlılığını yitirdiği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT EFFECTS OF pH AMD FEEDING STRATEGY OW METABOLITE PROFILING OF BETA- LACTAMASE PRODUCING Bacillus licheniformis İleri, Nazar M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Dr. Psnar Çalık Co-Supervisor: Prof. Dr. Ali Şengüi August 2005, 149 pages In this study, the effects of pH and different feeding modes on p-Iactarnase production and the ceil metabolism were investigated with Bacillus licheniformis (ATCC 25972). For this purpose, first, the effects of pH on p-iactarnase activity, cell formation, substrate consumption, as well as intracellular and extracellular sodium, potassium, ammonium ion, amino acid and organic acid concentrations were investigated in V=3.0 dm3 batch bioreactors consisting of temperature, pH, foam, stirring rate and dissolved oxygen controls. Among the investigated uncontrolled pH operation with pH0=7.5 and controlled pH operations, pHc=6.75 yielded in the highest cell concentration and p-lactamase activity as Cx=0.60 kg m“3 and Â=54 U cm”3, respectively. Next, the production medium was redesigned in terms of initial glucose and phosphate ion concentrations in order to increase the enzyme activity and cell growth rate, and to determine the feeding strategy in laboratory scale batch-bioreactors using shake bioreactors having V=33 ml working volumes. The medium containing (kg rrf3), glucose, 2.5 (7.0); Na2HP04, 1.0; K2HP04, 1.0; (NH4)2HP04, 7.1 and salt solution at pHc=6.75 was accepted as optimized medium for fed-batch (batch) processes. Using this optimized medium the feeding strategy was investigated for linear and exponential feeding ivprofiles and compared with batch operation. Throughout the fermentation, ceil, substrate and intracellular and extracellular by-product, sodium, potassium, ammonium ion concentrations, p-lactamase activity, yield coefficients, specific rates, oxygen uptake rates and the liquid phase mass transfer coefficient values were determined. The highest p-lactamase activity was obtained at fed-batch operation with exponential feeding (FBI) condition as A=108 U cm"3, which is ca. 1.7-fold higher than that of the batch operation with optimized medium. Finally, to investigate the physiological state of the culture media, viability of the celis was monitored throughout the cultivation time for repeated FBI, pHc=6.75, and pHuc=7.5 experiments. About 9% of the ceils were found to be dead through the end of FBI and pHuc=7.5 operations. Keywords; p-lactamase, Bacillus, pH, feeding strategy, viability.
Benzer Tezler
- Diyet yağ asitlerinin metabolik etkilerinin metabolomiks yöntemiyle çalışılması
Investigation of the metabolic effects of dietary fatty acids using a metabolomics approach
ECE KILIÇ
Doktora
Türkçe
2026
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PERVİN BAŞARAN
PROF. DR. KIVANÇ BİRSOY
- Bioprocess development for therapeutical protein production
Terapötik protein üretimi için biyoproses geliştirilmesi
EDA ÇELİK AKDUR
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. STEPHEN G. OLİVER
- Vazospazmın ötesine bir bakış: Deneysel subaraknoid kanama modelinde nimodipin ile CYP3A4 indükleyici deksametazon kullanımının erken beyin hasarı ve gecikmiş serebral iskemi üzerine etkileri
A look beyond vasospasm: the effects of combination of nimodipine and a CYP3A4 inducing drug dexamethasone on early brain injury and delayed cerebral ischemia in an experimental subarachnoid hemorrhage model
SELİN BOZDAĞ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Nöroşirürjiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBeyin-Sinir ve Omurilik Cerrahisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN KAMİL SUCU
- Human growth hormone production by metabolically engineered B. subtilis: Feeding strategy development
Metabolik mühendislik B. subtilis ile insan büyüme hormonu üretimi: Besleme stratejisi geliştirilmesi
BURCU GÖKBUDAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. HASAN TUNÇER ÖZDAMAR