Geri Dön

Pretreatment of algal and cyanobacterial biomass for high purity phycocyanin production

Ön işlem uygulanan alg ve siyanobakteri türlerinden yüksek saflıkta fikosiyanin eldesi

PDF İndir

  1. Tez No: 656363
  2. Yazar: SEVDA AVCI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 130

Özet

Fikosiyanin fikobiliprotein grubuna ait, genellikle siyanobakteri ve tek hücreli kırmızı alglerde görülen, suda çözünebilen mavi renkli bir pigmenttir. Gıda, ilaç ve kozmetik sektörlerindeki geniş kullanım alanından dolayı ekonomik olarak değeri yüksektir. Buna rağmen literatürde farklı türler için belirlenmiş verimli bir ekstraksiyon yöntemi bulunmamaktadır. Bu çalışmada, iki farklı biyokütle tipi (ıslak ve liyofilize-kuru) kullanılarak, içlerinde lokal bir izolatın da bulunduğu beş farklı siyanobakteri ve bir kırmızı alg türüne havanda ezme, su banyosu içinde sonikasyon, boncukla parçalama ve dondurup-çözme ön işlem yöntemleri uygulanarak fikosiyanin çıkarılmıştır. Fikosiyanin miktarları ilk ekstraksiyon sonucunda yüksek çıkan Phormidium sp., Synechocystis sp., Desertifilum tharense, Nostoc sp. ve Galdieria sulphuraria örnekleri amonyum sülfat tuzu ve asetat tamponu ile saflaştırma işlemine alınmıştır. Fikosiyanin ekstraksiyonu için en başarılı ön işlem yöntem, boncukla parçalama olarak belirlenmiştir. Takiben, Phormidium sp. ve Synechocystis sp. türlerinin fikosiyaninleri iyon değişim kromatografisi ile ileri seviye saflaştırılmıştır. Özetle, Scytonema sp. hariç, tüm biyokütle örneklerinden gıda saflığında fikosiyanin elde edilmiştir. En yüksek saflık oranı, literatür değerlerinden yüksek olarak Synechocystis sp. türünde elde edilmiştir. Çalışmanın devamında, Synechocystis sp. türüne farklı stres koşulları (ışık, tuzluluk ve hidrojen peroksit etkisi) uygulanarak fikosiyanin üretim miktarına ve büyüme eğrilerine etkileri karşılaştırılmıştır. Bu aşamada amonyum sülfat tuzuna alternatif olarak kitosan/aktif karbon saflaştırma yöntemi kullanılmıştır. Saflaştırılan fikosiyaninlerin antioksidan aktivite tayini 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) yöntemi kullanılarak belirlenmiş ve L-askorbik asit (C vitamini) ile karşılaştırılmıştır. Amonyum sülfat saflaştırması sonucunda elde edilen fikosiyaninlerin, aktif karbon/kitosan yöntemi ile saflaştırılanlara göre ortalama daha yüksek aktivite verdiği ve iki yöntem ile de elde edilen fikosiyaninin L-askorbik asite kıyasla daha düşük antioksidan aktivite gösterdiği gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Phycocyanin is a water-soluble, blue-colored phycobiliprotein, mainly found in cyanobacteria and red algae. Major commercial interest on phycocyanin exists as an important ingredient for food, pharmaceutical and cosmetics sectors. However, dedicated and efficient methods of extraction optimized for different organisms are lacking. In this study, wet and freeze-dried biomass samples from several cyanobacteria (including a local isolate) and a red microalga species were pretreated with sonication, mortar and pestle, freeze-thaw cycling and bead-beating. High concentration yielding phycocyanin extracted from Phormidium sp., Synechocystis sp., Desertifilum tharense, Nostoc sp. and Galdieria sulphuraria were purified by ammonium sulfate fractionation combined with acetate buffer elution. Bead-beating has been found to be the most successful pretreatment for the extraction of phycocyanin. Phycocyanin from Synechocystis sp. and Phormidium sp. were further purified with anion exchange chromatography. Overall, food grade phycocyanin extraction has been achieved for all biomass samples except Scytonema sp. The highest phycocyanin purity with a higher observed value compared to literature was obtained from Synechocystis sp. Furthermore, the effect of various stress conditions (light, salinity, and hydrogen peroxide) on biomass growth and phycocyanin production for Synechocystis sp. was investigated after PC extraction with bead-beating. As an alternate method to salting-out, chitosan/activated charcoal was applied as purification step. Antioxidant activities of purified phycocyanin were tested via 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) activity assay and compared to L-ascorbic acid (vitamin C). In average, ammonium sulfate precipitation gave higher antioxidant activity than activated charcoal and chitosan purification and obtained PC showed lower antioxidant activity than L-ascorbic acid for both purification methods.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    712855

    Optimized accumulation of algal lipids for bio-jet fuel production

    Biyo-jet yakıt üretimi için optimize mikroyosun yağı üretimi

    EMREN BORHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyoteknolojiBoğaziçi Üniversitesi

    Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU

  2. Tez No

    663511

    Farklı ön işlem teknikleri uygulanmış alg biyokütlesinin mikrobiyal yakıt hücresinde elektrik üretim performansının araştırılması

    Investigation of electricity production performance from algal biomass with different pretreatment techniques in microbial fuel cell

    MUHAMMED FATİH HASAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Çevre MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERGİN TAŞKAN

  3. Tez No

    371978

    Maya fabrikası atık arıtma suyundan izole edilerek üretilen mikroalgal biyokütlenin biyogaz üretimine ön işlemlerin etkisinin incelenmesi

    The effect of pre-treated microalgae biomass isolated from yeast factory waste water on the total amount of the biogas

    HANDE ERMİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyomühendislikEge Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELTEM DALAY

  4. Tez No

    457817

    Mikrodalga yöntemiyle aktifleştirilen farklı meyve kabuklarının adsorbsiyon özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of the adsorption properties of different fruit peels activated by microwave method

    ÖZGE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL

  5. Tez No

    406327

    Çeşitli meyve kabuklarından biyochar üretim yöntemlerinin geliştirilmesi

    Improvement production methods of the activated carbon from various fruit peels

    ŞEYMA NUR TÜRKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NURCAN TUĞRUL

Geri Dön