Fluxomic analysis of central carbon metabolism in Actinobacillus succinogenes using chemostat cultures
Actinobacillus succinogenes hücrelerinin merkez karbon metabolizmasının kemostat kültürlerde fluksomik analizi
- Tez No: 610638
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKEM EMRAH NİKEREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biochemistry, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Süksinik asit polimer, gıda, ve ilaç dahil birçok endüstri için önemli bir yapıtaşı kimyasaldır. Süksinik asitin petrol kaynaklarından üretimi çevreye zararlı olduğu gibi, üretim maliyeti de sürekli değişen petrol fiyatlarına bağlıdır. Biyo-tabanlı üretim yaklaşımı sürdürülebilir ve çevre dostu olmasına rağmen, petrokimyasal üretimle rekabet edebilmesi için süreç geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Actinobacillus succinogenes, doğası gereği yüksek verimle süksinik asit üreten ve ayrıntılı olarak çalışılmış bir mikroorganizmadır. Farklı karbon kaynakları tüketebilen bu mikroorganizma için yeni substratlar çalışılmaktadır. Delaktoz sıvısı (DLP), süt endüstrisinin atık ürünüdür ve yüksek konsantrasyonlarda laktoz, tuzlar ve mineraller ile organik asitler içermektedir. Bu çalışma, delaktoz sıvısını fermentatif süksinik asit üretimi için yeni bir substrat olarak değerlendirmiştir. A. succinogenes fermentasyonları kesikli kültürler ile sentetik besiyeri kullanılarak yapılmış ve mikroorganizma karakterize edilmiş, daha sonra delaktoz sıvısı kesikli ve sürekli kültürlerde süksinik asit üretimi için kullanılmıştır. Mikroorganizmanın büyümeye bağlı ve bağlı olmayan enerji ihtiyaçları farklı substratlar için fermentasyon verileri üzerinden hesaplanmıştır. Mevcut A. succinogenes metabolik modeli kullanılarak, akı denge analizi ile merkezi karbon metabolizmasında karbon akışı incelenmiş, hücrelerin kapnofilik aktiviteleri nicelendirilmiş, farklı üretim senaryolarında hücrenin metabolizması simüle edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Succinic acid is an essential platform chemical for several industries including polymer, food, and pharmaceutical. However, production of succinic acid from petrochemical resources is harmful for the environment, and its production cost is highly dependent on the luctuating oil prices. Bio-based production is sustainable and environmentally benign, but still requires process development to be economically competitive to petrochemical route. Actinobacillus succinogenes is a natural succinic acid producer with high yields, and also a well-studied microorganism. Its capability to consume a variety of carbon sources makes it possible to work on novel substrates. Delactosed whey permeate is a waste product of dairy industry, still rich in lactose, salts, and minerals, additionally containing organic acids. This work evaluates it as a substrate for fermentative succinic acid production. Fermentation characteristics of A. succinogenes were studied in batch fermentations with synthetic media, and then delactosed whey permeate was successfully used as a substrate in batch and chemostat cultures for succinic acid production. Growth and non-growth associated energy needs of the microorganism were estimated on different substrates based on the fermentation data. Flux balance analysis is carried using available metabolic model to determine the flow of carbon within primary metabolism, to quantify the capnophilic activity, and to simulate the metabolism for different production scenarios.
Benzer Tezler
- Metabolomik ve fluksomik çalışmalar ile kolon kanserinde kemoterapötiklere karşı direncin in vitro değerlendirilmesi
In vitro analysis of resistance to chemotherapeutics in colon cancer by metabolomic and fluxomic studies
GÜRKAN ÖZEN
