Xylooligosaccharide production from cotton and sunflower stalks
Pamuk ve ayçiçek saplarından ksilooligosakkarit üretimi
- Tez No: 177603
- Danışmanlar: PROF. DR. UFUK BAKIR, YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM AKPINAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu çalışmada amaç, Türkiye'nin önemli tarımsal atıklarından olan pamuk ve ayçiçek sapından ksilooligosakkarit üretilmesidir. Çalışmanın ilk iki bölümünde, alkali özütleme yöntemi ile izole edilen ksilan, ticari enzimler olan Veron ve Shearzyme ile hidroliz edilmiştir. Pamuk ve ayçiçek sapı ksilanının, Veron ve Shearzyme ile optimum hidroliz koşullarını belirlemek amacıyla farklı sıcaklık, pH değerleri, enzim ve sübstrat konsantrasyonları çalışılmıştır. Çalışılan tüm koşullarda, ayçiçek ve pamuk sapı ksilanı, Shearyzme ile daha verimli hidroliz edilmiştir. Shearzyme, ayçiçek ve pamuk sapı ksilanından, ksilobioz (K2), ksilotrioz (K3), ksilotetroz (K4) and ksilopentoz (K5) olmak üzere farklı ürün profili oluşturmuştur.Diğer yandan, Veron, iki tip ksilanı, K2, K3, K5, K6 ve daha büyük ksilooligosakkaritlere hidroliz etmiştir.Çalışmanın üçüncü bölümünde, laboratuvarımızda Bacillus pumilus ?SB M13' den üretilen ksilanızın, ayçiçek sapı ve pamuk sapı ksilanından ksilooligosakkarit üretimi araştırılmıştır. Saflaştırılmış B. pumilus ksilanazının pamuk ve ayçiçek sapı ksilanını hidrolizi ile elde edilen ana ürünler K5 ve K6 iken ham B. pumilus ksilanazı ana ürün olarak K4 ve K5 oluşturmuştur.Alkali özütleme yapılmadan, önişlem görmüş pamuk sapından ksilooligosakkarit üretimi çalışmanın son bölümüdür. Önişlem görmüş pamuk sapından ksilooligosakkarit üretmek için, pamuk sapının kompleks lignoselülozik yapısını açmak ve önmuamele sonrası enzim ile hidrolizini geliştirmek amacıyla, Phanerochaete chrysosporium ile biyokütle önişlemi, selülaz önişlemi ve ısıl önişlemden oluşan 3 yöntem araştırılmıştır. Ancak, önişlem görmüş pamuk sapından, etkili ksilooligosakkarit üretimi gerçekleştirilemedi. Shearzyme inhibisyonu, bütün önişlem yöntemlerinden sonra, önişlem görmüş pamuk sapının ileri hidrolizasyonu sırasında, muhtemel enzim inhibitörlerinin muhtemel üretimi nedeniyle gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the aim was enzymatic xylooligosaccharide production from cotton and sunflower stalks, two of main agricultural residues in Turkey. In first two parts of the study, alkali extracted xylan from both of the stalks was hydrolyzed by commercial xylanases Veron and Shearzyme. The effect of temperature, pH, enzyme and substrate concentrations were investigated to determine optimum enzymatic hydrolysis conditions of xylan. Sunflower and cotton stalk xylans were hydrolyzed by Shearzyme more efficiently than Veron under the conditions studied. Shearzyme produced different product profiles containing xylobiose (X2), xylotriose (X3), xylotetrose (X4) and xylopentose (X5) from cotton and sunflower stalk xylan. On the other hand, Veron hydrolyzed both xylan types toproduce X2, X3, X5, X6 and larger xylooligosaccharides without any change in product profiles.In the third part of the study, home produced xylanase from Bacillus pumilus SB-M13, was also investigated for the production of xylooligosaccharides from both cotton and sunflower stalk xylan. The main products obtained by hydrolysis of both substrates by pure B. pumilus xylanase were X5 and X6, while crude B. pumilus xylanase generated X4 and X5 as the main products.Xylooligosaccharide production from pretreated cotton stalk without alkali extraction of xylan was the final part of the study. Three different pretreatment methods including biomass pretreatment by Phanerochaete chrysosporium fermentation, cellulase pretreatment and hydrothermal pretreatment were investigated to break down complex lignocellulosic structure of cotton stalk to improve the subsequent enzymatic hydrolysis of xylan in pretreated cotton stalk for xylooligosaccharide production. However, xylooligosaccharide was not effectively produced from pretreated cotton stalk. Shearzyme inhibiton was observed after all the pretreatment methods during further hydrolysis of pretreated cotton stalk probably due to production of inhibitory compounds of the enzyme.
Benzer Tezler
- Co-production of xylanase and itaconic acid by Aspergillus terreus NRRL 1960 on agricultural biomass and biochemical characterization of xylanase
Tarımsal atıklar kullanılarak Aspergillus terreus NRLL 1960 suşundan ksilanaz ve itakonik asit üretimi ve ksilanazın biyokimyasal karakterizasyonu
AYTAÇ KOCABAŞ
Doktora
İngilizce
2010
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
PROF. DR. UFUK BAKİR
PROF. DR. ZUMRUT BEGUM OGEL
- Tarımsal atıklardan enzimatik yolla ksilooligosakkarit üretimi
Enzymatic production of xylooligosaccharides from agricultural wastes
ŞEYDA BOSTANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Gıda MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. ÖZLEM AKPINAR
- Enhancement of xylanase activity in xylooligosaccharide production from lignocellulosic biomass
Lignoselülozik biyokütleden ksilooligosakkarit üretiminde ksilanaz aktivitesinin arttırılması
ŞEVVAL ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ
- Tütün saplarından ksilooligosakkarit üretimi
Production of xylooligosaccarides from tobacco stalks
KADER ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Gıda MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM AKPINAR
- Prebiotic oligosaccharide production from hazelnut wastes
Fındık atıklarından prebiyotik oligosakkarit üretimi
ECE SÜREK
Doktora
İngilizce
2017
Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ