Purification and optimization of deinoxanthin isolated from Deinococcus radiodurans R1
Deinococcus radiodurans R1' den izole edilen deinoxanthinin saflaştırılması ve optimizasyonu
- Tez No: 606486
- Danışmanlar: PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KUZUCU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Deinoksantin, radyasyona dirençli bakteri olan Deinococcus radiodurans'dan izole edilen bir karotenoiddir. Bakterinin UV-C radyasyonuna karşı yüksek direnci hücre çeperinde bulunan deinoksantinin koruyucu etkisinden olduğu düşünülmektedir. Bu pigment canlılarda reaktif oksijen türlerine karşı koruyucu etki gösteren antioksidan özelliğe sahipken belirli koşullar altında reaktif oksijen türlerinin üretimini indükleyerek oksidatif stres oluşturan pro-apoptotik özellik göstermektedir. Bu özellikleri nedeniyle deinoksantin birçok kanser çalışmalarında kullanılmıştır ve kanser hücreleri üzerinde antiproliferatif etkisi gözlemlenmiştir. Tez kapsamında bakteri hücre duvarında bulunan deinoksantin ilk olarak Sefadex LH-20 ve silika jel kolonları ardından RP-HPLC ve Preparatif HPLC kullanılarak saflaştırılmıştır. Saflaştırılan deinoksantin NMR ve Q-LC/MS ile doğrulanmıştır. Deinokasantinin maksimum miktarda üretilebilmesi için sırasıyla D. radiodurans' ın besiyeri içeriği (karbon kaynağı, azot kaynağı, demir, manganez) ve fermentasyon koşulları (UV-C şiddeti, inkübatör karıştırma hızı ve sıcaklığı) denenerek üretim optimizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. % 100 asetonitril içinde çözüldüğü ve 470 nm dalga boyunda absorbans verdiği bilinen deinoksantinin miktarı her deney sonunda RP-HPLC de 470 nm' de pik veren alana göre hesaplanmıştır. Böylelikle her bir deney sonrasında maksimum deinoksantin üretilen koşul seçilerek optimizasyon tamamlanmıştır. Maksimum deinoksantin verimi için optimum besi yeri içeriği; glukoz (1.25 g/l), tripton (2.5 g/l), maya özütü (5 g/l), manganez (2.5 μM) ve Y:T oranı 1:1 olarak belirlenmiştir. Optimum fermentasyon koşulları ise 175 rpm, 28 oC olarak ve 24 saatlik inkübasyondan sonra UV-C uygulama süresi 24 saat olarak belirlenmiştir. Modifiye kültür şartları altında 48 saatlik fermantasyonun ardından deinoksantin verimi 86.4 μg/mg ekstrakt olarak belirlenmiştir. Başlangıç şartları ile karşılaştırıldığında bu tez çalışması ile deinoksantin verimi yaklaşık 11.5 kat artış göstermiştir. Ekim, 2019 SEDA KILINÇ
Özet (Çeviri)
Deinoxanthin is a unique carotenoid isolated from radiation-resistant bacteria, Deinococcus radiodurans. The high resistance of the bacteria to UV-C radiation is thought to be due to the protective effect of deinoxanthin present in the cell wall. While this pigment has antioxidant properties that protects against reactive oxygen species in living organisms, it exhibits pro-apoptotic properties that induce the production of reactive oxygen species under certain conditions, creating oxidative stress. Because of these properties, deinoxanthin has been used in many cancer studies and its antiproliferative effect on cancer cells has been observed. Within the scope of this thesis, deinoxanthin in the bacterial cell wall was first purified using Sephadex LH-20 and silica gel columns followed by RP-HPLC and preparative HPLC. The purified deinoxanthin was verified by NMR and Q-LC/MS. In order to produce the maximum amount of deinoxanthin, production optimization studies were performed by testing the medium content (carbon source, nitrogen source, iron, manganese) and fermentation conditions (UV-C intensity, incubator mixing speed and temperature). The amount of deinoxanthin, which is known to dissolve 100 % in acetonitrile and give absorbance at 470 nm wavelength, was calculated at the end of each experiment according to the area of the peak formed at 470 nm by RP-HPLC. Thus, optimization was completed by selecting the maximum deinoxanthin produced condition after each experiment. Optimum medium content for maximum deinoxanthin yield was determined as glucose (1.25 g/l), tryptone (2.5 g/l), yeast extract (5 g/l), manganese (2.5 µM) and ratio of Y:T 1:1. Also, optimum fermentation conditions were determined as 175 rpm, 28 oC and UV-C application time after 24 hours incubation was determined as 24 hours. After 48 hours of fermentation under modified culture conditions, deinoxanthin yield was determined as 86.4 μg/mg extract. Deinoxanthin yield increased by 11.5 times compared to initial conditions. October, 2019 SEDA KILINÇ
Benzer Tezler
- B. licheniformis ATCC 27811 kökenli rekombinant alfa-amilazın saflaştırılması ve nitelendirilmesi
Purification and optimization of recombinant alfa-amilase ATCC 27811 from B.licheniformis
ABDULLAH SARRAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. FÜSUN GÜMÜŞEL
- İmmobilize circinella sp. hücreleri ile lipaz üretimi ve optimizasyonu
Production and optimization of lipase by immobilisedcells of circinella sp
YUSUF BARKUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ALİ KILINÇ
Y.DOÇ.DR. İHSAN YAŞA
- Bacillus sp. suşlarının patojen bakterilere karşı antimikrobiyal aktivitesi, antimikrobiyal madde üretimi üzerine bazı besinsel ve fiziksel faktörlerin etkisi, kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu
Antimicrobial activities against some pathogen bacteria of Bacillus species strains, effect of the certain nutritional and physical parameters on the production of antimicrobial substances, partial purification and characterization
ALEV USTA AK
- Çeşitli kaynaklardan izole edilen debaryomyces hansenii strainlerinin moleküler biyolojik tanısı, killer toksin üretimi, saflaştırılması ve biyokontrolde kullanılması
Molecular biological characterization, killer toxin production, purification and use in biocontrol of debaryomyces hansenii strains isolated from different sources
CENGİZ ÇORBACI
- Electrofiltration of biopolymers - Spatially distributed process analysis
Biyopolimerlerin elektrofiltrasyonu - Uzamsal proses analizi
GÖZDE GÖZKE AÇIKALIN
Doktora
Türkçe
2012
BiyomühendislikKarlsruher Institut für TechnologieBiyosüreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CLEMENS POSTEN