Selüloz enzimi üretimi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 36011
- Danışmanlar: PROF. DR. SUHA SUKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
ÖZET Bu çalışmada Trichoderma reesei küfünün QM 9414 susu kullanılarak derin kültür ve katı kültür fermentasyonlan ile selülaz üretimi yapılmıştır. Derin kültür fermentasyonu ile yapılan denemelerde öncelikle karbon kaynaklarının, ortam komponentlerinin, oksijen transferinin, bazı hormonların, yüzey aktif madde olan Tween 80 ve doğal yağların, saf kültür ve karışık kültür kullanımının selülaz sentezlenmesine etkilerini araştırmak üzere çalkalamalı kültür ile çalışılmıştır. Optimizasyon çalışmaları yapıldıktan sonra hava kaldırmalı ve kanştırmalı tank tipi fermentörler ile ölçek büyütme denemeleri yapılmıştır. Ayrıca statik kültürün selülaz üretimine etkileri incelenmiştir. Derin kültür fermentasyonlarmdan alman sonuçlar doğrultusunda fazla bir yatırım maliyeti gerektirmeyen ve bununla birlikte birtakım avantajlı yönleri bulunan katı kültür fermentasyonunun da selülaz üretiminde uygulanabilirliğim araştıran bir dizi deneme gerçekleştirilmiştir. Üretilen enzimlerin aktiviteleri filtre kağıdı enzim aktivite tayini ile saptanmıştır. Selülaz üretiminin indüksiyon mekanizması ile kontrol ediliyor olması üretimde saf selülozik substratlann kullanılmasını gerekli kılmaktadır. Ancak özellikle büyük çaplı üretimlerde saf selülozik substratlar ürün maliyetini oldukça yükseltmekte ve toplam üretim maliyetinin % 50'sini oluşturmaktadır. Bu nedenle çalkalamalı kültür ile yapılan çalışmalarda öncelikle selülaz üretiminde maliyetin düşürülmesini amaçlayan alternatif karbon kaynaklan kuUamlmıştır. En olumlu sonuç mısır unu ile alınmıştır. Çalkalamalı kültür denemeleri sonucunda en yüksek enzim aktivitesi; % l mısır unu, % 0.5 kristalin selüloz, % 0.5 soya unu, % 0.1 maya ekstraktı, % 0.2 KH2PO4 ve % 0.14 (NH4)2S04 ortam kompozisyonu ve % 2 T. reesei QM 9414 saf kültürünün inokulasyonu ile 250 rpm'de 28°C'de 7 günlük inkübasyon sonucunda elde edilmiştir. Literatürde benzer koşullarda yapılan üretimlerde % 1 saf selüloz kullanımı ile 1.00 FPU/ml aktivitede selülaz üretilebildiği saptanmıştır. Yapılan denemelerde işe selülaz aktivitesi 1.22 FPU/ml olarak bulunmuştur. Çalkalamalı kültür denemelerinde gerçekleştirilen optimizasyon çalışmaları ile kristalin selüloz miktarı literatüre oranla % 50 azaltılmış vebununla birlikte % 22 daha yüksek değerde aktiviteye sahip enzim üretilmiştir. Bu şekilde selülaz maliyetinde de yaklaşık % 144 oranında bir kar elde edilebileceği saptanmıştır. Statik kültür ile de selülaz üretimi denenmiş ancak oksijen transferinin yeterli olmaması ve mikroorganizmanın erlenin dibine çöken besin elementlerini yeterince kullanamaması sonucunda enzim sentezi gerçekleştirilememiştir. Hava kaldırmalı fermentör ile yapılan çalışmada, otomatik kontrollerin yapılabilme imkanı olmaması ve fermentasyon sırasında herhangibir müdahale yapılamaması sebebiyle ancak 0.44 FPU/ml aktivitede selülaz üretimi yapılabilmiştir. Kanştnmalt tank tipi fermentör ile yapılan üretimlerden ise fermentasyonun 48. saatinde oluşan stabil köpüğün kınlamaması ve oluşumunun engellenememesi sebebi ile olumlu sonuç alınamamıştır. Bu sebeple kullanılan CHEMAP LF 7 karıştırman tank tipi fermentörün selülaz üretimine uygun olmadığı saptanmıştır. Katı kültür fermentasyonu ile yapılan denemelerde destek fazı olarak kepek kullanılmıştır. Ortamın nem oranmın üretimde önemli rolü olduğu saptanmıştır. Uygun ortam kompozisyonu bulunduktan sonra % 50 nem içeren ortamlarda T. reesei QM 9414 susunun % 2 spor inokulasyonu ile en yüksek 5.74 FPU/ml aktivitede selülaz üretilmiştir. Bu şekilde katı kültür ile çalkalamak kültüre oranla FPU/ml cinsinden 4.7 kat daha fazla enzim üretilebildiği saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this work cellulase was produced in submerged and solid state fermentations by using Trichoderma reesei QM 9414 mutant strain. Submerged shake culture experiments were mainly used for preliminary studies to examine the effect of carbon sources, medium components, oxygen transfer, some hormons, Tween 80 (as a surfactant), natural oils, pure culture and mixed culture on cellulase synthesis. After preliminary optimization of culture conditions, scale up was made with air-lift and continuous stirred tank fermentors. The effect of static culture fermentations on cellulase production was also examined. After the submerged culture experiments, trials were made with solid state fermentations which have some advantages like low investment costs. Filter paper assay were used for evaluating the activities of produced enzymes. Pure cellulosic materials are required for the induction of the enzyme system. But especially in large scale fermentations pure cellulosic materials increase the total production cost and make up to 50 % of these costs. Because of this reason in the preliminary shake culture experiments various alternative carbon sources which decrease the production cost were used. Highest enzyme activity in shake culture experiments were obtained with a medium composed of 1 % cornflour, 0.5 % crystalline cellulose, 0.5 % soybean flour, 0.1 % yeast extract, 0.2 % KH2PO4, 0.14 (NH4)2S04; inoculated with 2 % T. reesei QM 9414. The fermentation was carried out at 28°C, 250 rpm for 7 days. The maximum enzyme titer which was obtained for T< reesei QM 9414 in shake culture experiments with 1 % cellulose as substrate under comparable conditions by different researchers was in the range of about 1 FPU/ml (Esterbauer, H. et aj., 1991). In our experiments cellulase enzyme activity was found as 1.22 FPU /ml. In the optimization procedures in shake culture experiments crystalline cellulose amount was reduced by 50 % and enzyme activity was increased by 22 % compaired with other studies. With these results according to the raw material cost 144 % profit was obtained in the cellulase production.Enzyme production was tried with static culture but due to the heterogeneous fermentation conditions no enzyme activity was found. In the studies with air-lift fermentor, only 0.44 FPU/ml activity was achieved because of the uncontrolled fermentation conditions. In the studies with continuous stirred tank fermentor succesfull results couldn't be obtained because of the stabil foam occured at the 48 th hour of fermentation. As a result it was decided that CHEMAP LF 7 fermentor wasn't suitable for cellulase enzyme production. In the solid state fermentations, wheat bran was used as the support material. It was determined that the water content of the medium had a significiant effect on fermentation. After determining the optimum production medium, with 50 % water content, the highest enzyme activity which was 5.74 FPU/ml was obtained by inoculating 2 % spor suspension of T. reesei QM 9414. With solid state fermentations, 4.7 times higher enzyme activities in terms of FPU/ml were obtained compaired with shake culture experiments.
Benzer Tezler
- Derin ötektik çözücü kullanılarak lignoselülozik biyokütleden inülinaz enzimi üretiminin optimizasyonu
Optimization of inulinase enzyme production from lignocellulosic biomass using a deep eutectic solvent
HATİCE GÖZDE HOSTA YAVUZ
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN TURHAN
- Bacillus subtilis (RSKK-11014)'den proteaz enziminin saflaştırılması, aktivitesinin tayini ve karakterizasyonu
For characterization and for determining activity of purification of protease from Bacillus subtilis (RSKK-11014)
SEDA ÖZDEN
- Farklı besiyeri bileşimleri ve fermentasyon stratejileri kullanılarak mikrobiyal poligalakturonaz üretiminin optimizasyonu
Optimizatıon of microbial polygalacturonase production using different media compositions and fermentation strategies
ERCAN KARAHALİL
Doktora
Türkçe
2020
BiyoteknolojiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İRFAN TURHAN
- Clostridium botulinum Tip A'dan proteaz enziminin kısmi olarak saflaştırılması ve karakterizasyonu
Partially purification and characterization of protease from Clostridium botulinum Type A
ŞEYMA DADI