Alcaligenes eutrophus mikroorganizması ile biyopolimer üretiminin incelenmesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 47086
- Danışmanlar: PROF.DR. TÜLİN KUTSAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
ÖZET Bu çalışmada, Alcaligenes eutrophus mikroorganizması ile polyhydroxyalkanoate (PHA) polimerinin sentezlenmesi ve karakterizasyomı amaçlanmıştır. Mikrobiyal polimerler sahip oldukları bazı önemli özelliklerinden dolayı, ilaç endüstisi, üp ve ambalajlamada yüksek kullanım potansiyeline sahiptirler. Bu polimerler saf ve doğal, toksik olmama, optikçe aktiflik, biyolojik olarak uyumlu, biyolojik olarak parçalanabilen, düşük osmoz basınçlı, termoplastik ve suda çözünmeme özelliklerine sahiptirler. Çalışmanın kapsamında Alcaligenes eutrophus bakterisi zengin besin ortamında kesikli fermentörde üretilmiştir. Mikroorganizmanın maksimum üreme miktarı optimal koşullarda (T=30 °C, pH=7.0, 250 rpm,2 lt/dak hava akış hızı), 54 g mikroorganizma/İt ve özgül üreme hızı(jı)=0.17 saat-1 olarak belirlenmiştir. Oluşturulmak istenen polimer yapısına göre bir kaç substrat tek veya birlikte kullanılmıştır. Maksimum polimer üretimi, substrat olarak glukoz kullanıldığında 0.97 g/İt olarak bulunmuş ve bu değer ağırlıkça kuru hücrenin %28'ini oluşturmaktadır. Kopolimerlerde ise en yüksek HV birimi, karbon kaynağı olarak valerik asit kullanıldığmda oluşmuş ve bu değer % 84 HV olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre ortalama molekül ağırlığı 151.103-335.103 değerleri arasında değişmekte ve Heterojenik İndeks (H.İ.)= 1.91 olmaktadır. Üretilen PHA konsantrasyonu GC/MS, polimerlerin ortalama molekül ağırlığı ve dağılımı ise viskozimetrik ve GPC yöntemleri ile belirlenmiştir. Biyopolimerlerin kristallik derecesi, termal analizi, yüzey karakterizasyomı ve degrdasyonu gibi bazı yapısal özelliklerinin belirlenmesinde, X-ışını, FTIR, DSC, DTG, GC/MS, NMR ve STM analiz yöntemleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre kristallik derecesi, % 40-% 72; camsı geçiş sıcaklığı (Tg), 4.77- 11.0 °C; erime sıcaklığı (Tm), 147-178.8 °C; füzyon entalpisi (AHm), 43.82-96.70 J/g ve bozunma sıcakhğ (Tmax), 297-309 °C değerleri arasında bulunmuştur. Ayrıca biyopolimerlerin sulandırılmış toprakta 4-6 haftada tamamen ve pH=7.4 tampon çözeltisinde 45 günde kısmen degrade oldukları saptanmıştır.PHB biyopolimerinden ilaç yükleme kapasitesine sahip mikrokürelerin hazırlanmasında normal mekanik karıştırmalı sistem kullanıldığında ortalama 60 p.m çapında olan mikroküreler ve modifiye edilmiş, mekanik karıştıncı+sonikasyon kanştırma sisteminde ise 5-10 ^ım çapma sahip mikroküreler elde edilmiştir. Biyopolimerlerin hidrofobik özelliğine sahip oldukları ve hidrofobisite değerlerinin polipropilen ile polihema hidrofobik değerleri arasında olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Summary In this study, production of polyhydroxyalkanoate (PHA) by using Alcaligenes eutrophus microorganism and characterization of this biopolymers are aimed. Biyopolymer have some important features, which are being pure and natural, non-tocsic, optically active, biologically appropriate, biodegradable, thermoplastic, having low osmotic pressure and non-soluble in water, for that reason they have a wide range of usage in the files of drug industry, biomedical and packaging. At the beginning the bacteria of ALccdigenes eutrophus was grown at 30°C, pH=7.0, 250 rpm and 2 lt./min air flow rate conditions in a nutrient-rich medium in batch fermentation. During 24-30 hours, the maximal value of the specific growth rate (fi=0.17 h_1) was achieved, when 5 g/lt. beef extract was used. Biopolymers have been produced by using Alcaligenes eutrophus which growth previously in the production medium such as glucose, succors, butyric, pentatonic and other organic acids was used as a carbon source at a same conditions as described above. The maximum polymer product (0.97 g/lt.) was obtained, when glucose used as a substrate. Accumulation of polymer in the cell was 28% (wt/wt) when pentatonic acid was used as substrate. The viscosimetric average molecular weights at the polymers varying between 151000 and 335000. Biyopolymer concentration in the cell was determined by using GC/MS and average molecular weights and molecular weight distribution of the samples obtained by using GPC analysis. Characterization of the biopolymers were done by using different spectroscopies and thermal technigues such as X-ray, FTIR, DSC, DTG, GC/MS and NMR. Crystallinity of the samples were varied between 40%-70%. Glass to rubber transition temperature (Tg) and melting temperature (TM) of the polymers changing between 4.71-1 1°C and 147°C-179.8 respectively. Fusion enthalpy (AHm) were varied between 43.82-96.70 J/g.In the soil medium polymer sample was degraded totally in 4-5 weeks, on the other hand in phosphate buffer medium (pH=7.4) degradation is occured partially at the end of 45 days. Microparticles with average diameter of 60 \im were prepared by solvent evaporation method by using PHB, these particles have a potential application in drug industry. Biopolymers have hydrophobic properties and degree of hydrophobisity lies between PP and PHEMA.
Benzer Tezler
- Nanofibriler yapıda biyopolimerik doku iskelelerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of biopolymeric scaffolds in nanofibrillar structure
ZEYNEP KARAHALİLOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
KimyaHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
YRD. DOÇ. DR. MESUT ŞAM
- Synthesis of polyhydroxybutyrate and its copolymers by alcaligenes latus and alcaligenes eutrophus
Polihidroksibütirat ve kopolimerlerinin alcaligenes latus ve alcaligenes eutrophus ile sentezlenmesi
ZEYNEP GÜMÜŞYAZICI
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
- Production of polyhydroxyalkanoate from extreme obligate alkaliphilic strain Bacillus marmarensis GMBE 72T isolated from mushroom compost
Mantar gübresinden izole edilmiş olan ekstrem zorunlu alkalifilik Bacillus marmarensis GMBE 72T suşundan polihidroksialkonat üretimi
TUĞBA ÖZGÖREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK KAZAN
- Bacterial production and screening of polyhdroxyalkanoates by using a novel spectrofluorometric method
Polihidroksialkanoatların bakteriyel üretimi ve yeni spektroflorometrik bir metod olarak nil kırmızısı kullanılarak izlenmesi
BARIŞ EMRE DAYANÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
- Bakteriyel poliesterlerin kimyasal modifikasyonları ve karakterizasyonları
Chemical modifications and characterizations of microbial polyesters
ALİ HAKAN ARKIN