Geri Dön

Hydrogen gas production by halobacterium halobium coupled to escherichia coli in a photobioreactor

Halobacterium halobium ve escherichia coli içeren fotobiyoreaktörde hidrojen gaz üretimi

  1. Tez No: 50992
  2. Yazar: BANU KAYA
  3. Danışmanlar: PROF.DR. MERAL YÜCE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Bakteriyorodopsin, H. halobium, E. coli, Eşli sistem, Hidrojen üretimi, Anaerobik biyoreaktör. vıu, Bacteriorhodopsin, H. halobium, E. coli, coupled system, H2 production Anaerobic bioreactor
  7. Yıl: 1995
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

oz HALOBACTERIUMHALOBIUM VE ESCHERICHIA COLI İÇEREN FOTOBİYOREAKTÖRDE HİDROJEN GAZI ÜRETİMİ Kaya, Banu Yüksek Lisans, Biyoteknoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Meral Yücel Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ufuk Gündüz Aralık 1995, 105 sayfa Işık vasıtası ile H2 gazı üretmek için, H halobium'un mor zarında bulunan bakteriyorodopsin ve tuza dayanıklı E.coli içeren bir fotobiyoreaktör kuruldu. H. hahbium S-9 susu 39 derecede, pepton içeren 4M NaCl ortamında 7 gün süre ile üretildi. H. hahbium' dan mor zar parçacıkları saflaştınldı. Bu zardaki tek protein olan BR'ın derişimi belirlendi. BR'ın fotoaktivitesi, konbine pH elektrodu kullanarak zamana karşı pH derişimi olarak ölçüldü. Bakteriyorodopsin'in fotoaktivitesinin, başlangıç pH'sı, iyon kuvveti, ortamın sıcaklığı ve ışık yoğunluğundan önemli ölçüde etkilendiği bulundu. MH. halobium ve E. coli sisteminin koşullarını optimize etmek için, tuza toleranslı E. coli DS1576 susu aerobik ve anaerobik olarak 37 derecede Luria Broth besiyerinde üretildi. Hidrojen gazının sadece anaerobik şartlar altında, LB'a ek olarak glukoz, format, ve farklı metal iyonları (Ni, Mo, Se) içeren besi ortamında büyüdüğü gözlendi. Hidrojen gazının çıkış hızı, anaerobik koşullarda büyütülmüş E.coli'nin exponential büyüme fazında 247 pmol H2 dak"1.!/1. olarak bulundu. H2 gazının üretiminin eşli sistemlerde (E.coli hücreleri ile BR, veya E.coli hücreleri ile H. halobium hücreleri) sadece E.coli'nm. varlığında gerçekleşen H2 üretimi hızından yaklaşık %30 daha yüksek olduğu gözlendi. Bu tip sistemlerde gaz çıkışı 24 saat sonra ortam pH'sı asidik değerlere ulaştığında tamamen durdu (yaklaşık 4.7). Buna karşılık, ortama format ve KOH eklenmesi ile yaklaşık aynı hızda H2 üretimi tekrar başladı. Aerobik koşullarda 4 derecede, 1 ay boyunca saklanan k^türün hala aktif olduğu gözlendi. Ayrıca, H2 üretimi çöktürülmüş H. halobium ve E.coli hücreleri kullanılarak, sadece format, potasyum fosfat tamponu içeren ortamda da gözlendi. Bu gaz çıkışı ortalama 36 fimol/dak. gr hücre hızı ile 14 saat sürdü. i?.co//'nin BR ya da H. halobium hücreleri ile eşlendirildiği sistemler arasında bir fark görülmediği için, H. halobium hücrelerinin kullamlmasımn izolasyon safhasının olmaması sebebi ile daha ekonomik ve uygun olduğu sonucuna varıldı. Ortam pH'sının ve substrat derişirninin kontrol altında tutulması ile bu eşli sistemdeki H2 çıkışının daha uzun sürebileceği sonucuna varıldı. vii

Özet (Çeviri)

ABSTRACT HYDROGEN GAS PRODUCTION BY HALOBACTERIUM HALOBIUM COUPLED TO ESCHERICHIA COU IN A PHOTOBIOREACTOR Kaya, Banu M.S., Department of Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. Meral Yücel Co-Supervisor: Prof. Dr. Ufuk Gündüz December 1995, 105 pages Bacteriorhodopsin present in the purple membrane of H.halobium was coupled to salt tolerant E.coli in a photobioreactor for the production of light driven H2 gas. H.halobium S-9 strain was grown at 39°C in 4 M NaCl containing peptone medium for seven days. Purple membrane fragments were purified from H.halobium and the concentration of BR, which is the only protein present in purple membrane, was determined. The photoactivity of BR was measured as pH changes versus time by using a combined pH electrode. The activity of BR was found to be affected significantly by initial pH, ionic strength, temperature of the medium and light intensity. mIn order to optimize the conditions for H. halobium and E. coli coupled system, the salt tolerant E. coli DS1576 strain was grown both aerobically and anaerobically at 37°C in Luria Broth medium. It was observed that H2 gas was produced only under anaerobic conditions in LB Broth containing glucose, formate and different metal ions (Ni, Mo, Se). The hydrogen gas evolution was observed at the exponential growth phase of anaerobically grown Ecoli with a rate of 247 umoles H2 min~l.L~l. The rate of H2 production by coupled systems (E. coli suspension cells to BR; E. coli suspension cells to H. halobium) were almost 30% higher than E. coli system alone. In such systems the gas evolution ceased down after 24 hours when the pH of the medium became slightly acidic (around 4.7). However, H2 production reinitiated by addition of formate and KOH to the medium with almost same evolution rate. It was also observed that the culture remained active after one month of storage at 4°C under aerobic conditions. H2 evolution was also observed with coupled systems employing packed cells of H. halobium and anaerobically grown E. coli, in a medium containing only formate and potassium phosphate buffer. The gas evolution continued for 14 hours with an average rate of 36 umole/min. gr cell. Since no differences were observed in systems of E. coli coupled to BR or to H. halobium cells, the use ofH. halobium cells seemed much more economical and feasable due to the absence of isolation steps. IVIt was also concluded that in this coupled systems H2 evolution continues for longer periods of time by controlling the pH of the medium and substrate concentration.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    118971

    Effect of bacteriorhodopsin on hydrogen gas production by Rhodobacter

    Bacteriorhodopsin'in fotobiyoreaktörde Rhodobacter sphaeroides O. U. 001 ile hidrojen gazı üretimine etkisi

    KAMAL ELABİD EL-KAHLOUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL YÜCEL

    DR. BAKER ZABUT

  2. Tez No

    68350

    Photoelectrochemical hydrogen production by using halobacterium halobium

    Halobacterium halobium kullanarak fotoelektrokimyasal yöntemle hidrojen gazı üretimi

    VEDAT SEDİROĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İNCİ EROĞLU

  3. Tez No

    75902

    Photoelectrochemical hydrogen production by using bacteriorhodopsin immobilized in polyacrylamide gel

    Poliakrilamit jele tutuklanan bakteriorhodopsin kullanarak foto elektro kimyasal yöntemle hidrojen gazı üretimi

    EL-BASTİHİ TAREK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1998

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL YÜCEL

  4. Tez No

    434084

    Evsel arıtma çamurları ve atık yağlardan termokimyasal yöntemlerle hidrojen gazı üretimi

    Hydrogen gas production by thermochemical processes from treatment sludge and waste oil

    EMİRHAN KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ATAKAN ÖNGEN

  5. Tez No

    627622

    Kobalt-kalay kaplı nikel elekrotta suyun elektrolizi ile hidrojen gazı elde edilmesi

    Hydrogen gas production by electrolysis of water in cobalt-tin coated nickel electrode

    ORHAN AĞFINDIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLFEZA KARDAŞ

Geri Dön