Investigation of bioprocess parameters for glucose isomerase production by Bacillus thermoantarcticus
Glikoz izomeraz üretimi için biyoproses parametrelerinin Bacillus thermoantarcticus kullanılarak araştırılması
- Tez No: 201855
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇALIK, DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Glikoz izomeraz, üretim, termofilik Bacillus, cevap yüzey metodu, biyoproses isletim kosulları, Glucose isomerase, production, thermophilic Bacillus, response surface methodology (RSM), bioprocess operation parameters
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 226
Özet
Bu çalısmada, Bacillus thermoantarcticus (DSMZ 9572) ile biyoproses isletim parametrelerinin glikoz izomeraz üretimine etkileri incelenmistir. Bu amaçla, ilk olarak, laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde, en yüksek glukoz izomeraz aktivitesini saglayacak karbon ve azot kaynaklarının etkileri arastırılarak tanımlanmıs ortam tasarlanmıstır. En uygun ortam bilesenlerini belirlemek amacıyla, istastik bir yöntem olan Cevap Yüzey Metodu kullanılmıstır. Cevap Yüzey Metodu, bu çalısmada cevap olarak nitelendirilen glukoz izomeraz aktivitesi ile bagımsız degiskenler olarak nitelendirilen ortam bilesenleri arasındaki iliskiyi tanımlamıstır. En yüksek glukoz izomeraz aktivitesi, 10.64 kg m-3 ksilan, 5.66 kg m-3 maya özütü, 5.92 kg m-3 (NH4)2SO4, 0.25 kg m-3 MgSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 FeSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 ZnSO4.7H2O , 0.000075 kg m-3 MnSO4. H2O, and 0.00001 kg m-3 CuSO4.5H2O içeren ortamda ve pH0= 6.0, T=55°C, N=200 min-1 kosullarında, 1630 U L-1 olarak elde elmistir. Daha sonraki asamada tasarlanmıs üretim ortamı kullanılarak, 3.0 dm3 hacimli pilot ölçekli biyoreaktörde, pH ve oksijen aktarımı kosulları incelenmistir. pH'ın etkisi, hava giris hızının Q0/VR=0.5 vvm ve karıstırma hızının N=500 min-1 oldugu oksijen aktarım kosulunda, pH=6 kontrollü ve kontrolsüz isletim kosullarında incelenmistir. Oksijen aktarım etkileri, baslangıç pH'ının 6 oldugu kontrollü pH isletim kosullarında hava giris hızının Q0/VR=0.5 vvm ve karıstırma hızının N=300,500,750 min-1 oldugu üç farklı kosulda incelenmistir. Glukoz izomeraz aktivitesi, hücre, amino asit, organik asit konsantrasyonlarının kalma süresi ile degisimi; dinamik yöntem kullanılarak , biyoprosesin büyüme evresi süresince , oksijen tüketim hızı ve sıvı faz kütle aktarım katsayısı; verim ve yasam katsayıları belirlenmistir. En yüksek glukoz izomeraz aktivitesi ve hücre konsantrasyonu, 0.5 vvm, 500 min-1, pH=6 kontrolsüz kosullarında, biyoprosesin 24. saatinde sırasıyla 1838 U L-1 ve 2.26 kg m-3 olarak elde edilmistir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of bioprocess parameters on glucose isomerase production by Bacillus thermoantarcticus (DSMZ 9572) were investigated. For this purpose, firstly, in laboratory scale shake-bioreactors, a defined medium was designed in terms of its carbon and nitrogen sources, to achieve the highest glucose isomerase activity. Optimum concentrations of medium components were determined by a statistical approach, namely Response Surface Methodology (RSM). RSM defined the relationship between the response, glucose isomerase activity and the independent variables, medium components. The highest glucose isomerase volumetric activity was obtained as 1630 U L-1 in the optimized medium containing 10.64 kg m-3 xylan, 5.66 kg m-3 yeast extract, 5.92 kg m-3 (NH4)2SO4, 0.25 kg m-3 MgSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 FeSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 ZnSO4.7H2O , 0.000075 kg m-3 MnSO4. H2O, and 0.00001 kg m-3 CuSO4.5H2O at conditions: pH0= 6.0, T=55°C, N=200 min-1. Then by using the designed medium, pH and oxygen transfer conditions of the bioprocess were investigated in 3.0 dm3 pilot scale bioreactor. The effect of pH was analyzed at pH=6 uncontrolled and controlled operations with the following conditions: air inlet rate of Q0/VR=0.5 vvm and agitation rate of N=500 min-1. The effects of oxygen transfer parameters were examined, at pH=6 controlled condition, at an air inlet rate of Q0/VR=0.5 vvm and the agitation rates of N=300,500,750 min-1. The variations in glucose isomerase activity, cell, amino acid and organic acid concentrations with the cell cultivation time, specific cell growth rate, the oxygen uptake rate, the liquid phase coefficient by using the dynamic method, maintenance coefficient for oxygen and yield coefficients were determined. The highest glucose isomerase volumetric activity and cell concentration, 1838 U L-1 and 2.26 kg m-3 at the 24th of the cell cultivation were attained at 0.5 vvm, 500 min-1 and pH=6 uncontrolled operation.
Benzer Tezler
- Hidrojen iyonu derişimi ve kontrolunun alkali proteaz üretimine etkisinin reaksiyon mühendisliği prensipleriyle incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HAMRA ERİNCİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Etil laktatın lipaz katalizörlüğünde üretimi için biyoproses parametrelerinin incelenmesi
Investigation of bioprocess parameters for the lipase catalysed production of ethyl lactate
AZİME ARIKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyoteknolojiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEKİYE SERPİL TAKAÇ
- Investigation of bioprocess operational parameters for phenol removal from wastewater discharges by Halomonas sp. AAD12
Halomonas sp. AAD12'nin atık sulardan fenol giderimine yönelik biyoproses parametrelerinin araştırılması
BURAK AYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BERNA SARIYAR AKBULUT
- Investigation of enrichment of denitrifying anaerobic methane oxidation (DAMO) microorganisms and the effect of magnetic nanoparticles on their activity
Denitrifiye anaerobik metan oksidasyonu (DAMO) mikroorganizmalarının zenginleştirilmesi ve manyetik nanopartiküllerin aktiviteleri üzerindeki etkilerinin incelenmesi
SİMGENUR TOLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUBA HANDE BAYRAMOĞLU
- Korona boşalmasının, tarım atığı niteliğindeki fıstık kabuğundan biyogaz üretimi üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of corona discharge on biogas production from agricultural waste pistachio shell
İBRAHİM HALİL İLÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSiirt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ HANSU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED RAŞİT ATELGE