Stres koşullarının bazı mikroalg türlerinde lipit verimine ve triaçilgliserol (TAG) içeriğine etkisinin gen ekspresyon düzeyinde ortaya konulması ve yağ asidi profili ile ilişkili biyodizel kalitesinin araştırılması
The determination of the effect of stress conditions on lipid productivity and triacylglycerol (TAG) content in some microalgae species at the gene expression level and the investigation of biodiesel quality associated with the fatty acid profile
- Tez No: 700639
- Danışmanlar: PROF. DR. BELMA ASLIM, PROF. DR. ŞAHLAN ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Enerji, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Energy, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 126
Özet
Mikroalgler, farklı stres koşulları altında biyodizelin ana kaynağı olan triaçilgliserolleri, yüksek miktarda biriktirebilen organizmalardır. Bu çalışmada, farklı çevresel koşullardan izole edilmiş 30 mikroalg izolatı arasından yüksek triaçilgliserol üreticisi izolatların seçilerek, triaçilgliserol üretiminin yüksek olduğu ve ideal yağ asidi profilinin elde edilebileceği stres koşullarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda, belirlenen stres koşullarının triaçilgliserol biyosentez yolağıyla ilişkili bazı genlerin ekspresyonuna olan etkisinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Çalışmada, azot yokluğu ve karbonat-bikarbonat tamponu ile oluşturulan alkali pH (pH 10) stresleri ayrı ayrı veya kombine edilerek kullanılmıştır. Sadece azot yokluğu stresine kıyasla, kombine stres altında Auxenochlorella protothecoides KP7 ve Chlorella vulgaris KP2 suşlarının; lipit veriminde, triaçilgliserol içeriğinde ve nişasta içeriğinde artış olduğu saptanmıştır. En yüksek triaçilgliserol içeriği (%16,4) ve triaçilgliserol/toplam lipit oranı (%62,0), kombine stres altında A. protothecoides KP7 suşunda belirlenmiştir. Bu suşda, azot yokluğu veya kombine stres altında ekspresyon düzeylerinde en fazla artış olan genlerin; fosfoenolpirüvat karboksilaz, pirüvat dehidrogenaz kompleksi-E2, gliserol-3-fosfat dehidrogenaz ve malik enzim genleri olduğu saptanmıştır. Kombine stres altında, A. protothecoides KP7 yağından elde edilen biyodizelin test edilen tüm koşullar arasında; en düşük iyot değerine (97,64 g I2/100 g), en yüksek oksidatif kararlılığa (7,29 saat) ve en yüksek setan sayısına (55,26) sahip olduğu belirlenmiştir. Bu çalışma sonucunda, alkali pH ve azot yokluğu kombine stresinin endüstriyel öneme sahip farklı türlerde de triaçilgliserol içeriğini ve biyodizel kalitesini arttırmak için iyi bir strateji olabileceği öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Microalgae can accumulate substantial amounts of triacylglycerol, the primary feedstock for biodiesel production, under different stress conditions. This study aimed to determine the high triacylglycerol-producing isolates among 30 microalgae isolates obtained from different environments and the stress conditions, which induce triacylglycerol accumulation and provide the ideal fatty acid profile. It was also purposed to determine the effect of stress conditions on the expression of some triacylglycerol biosynthesis genes. In this study, exposure to alkaline pH (pH 10) using carbonate-bicarbonate buffer, nitrogen starvation, and both were applied to induce triacylglycerol accumulation in microalgae. Our results illustrated that the combination of nitrogen starvation and alkaline pH led to significant increases in lipid productivity, triacylglycerol accumulation, and starch content of Auxenochlorella protothecoides KP7 and Chlorella vulgaris KP2 strains compared with nitrogen starvation. The highest triacylglycerol content (16.4%) and triacylglycerol/total lipid ratio (62.0%) were determined in A. protothecoides KP7 under combined stress. In this strain, under nitrogen starvation or combined stress, expression levels of phosphoenolpyruvate carboxylase, pyruvate dehydrogenase complex-E2, glycerol-3-phosphate dehydrogenase, and malic enzyme genes showed the highest level of expression. Furthermore, under the combined stress, biodiesel from A. protothecoides KP7 oil was associated with the lowest iodine value (97.64 g I2/100 g), highest oxidative stability (7.29 h), and highest cetane number (55.26) among the examined conditions. The use of the combination of nitrogen starvation and high pH stress for cultivation appears good strategy for enhancing triacylglycerol content and biodiesel quality in industrially relevant species.
Benzer Tezler
- Biyodizel üretimi için seçilen mikroalg türlerinde lipit verimliliğinin optimizasyonu
Optimization of lipid composition efficiency in selected microalgae species for biodiesel
AYÇA OĞUZ ÇAM
Doktora
Türkçe
2024
Biyoteknolojiİstanbul ÜniversitesiDeniz ve İçsu Kaynakları Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERİÇ ALBAY
PROF. DR. OYA OKAY
- Azot yokluğunun bazı mikroalg türlerinin büyüme ve biyokimyasal kompozisyonu üzerine etkileri
Effects of nitrogen starvation on growth and biochemical composition of some microalgae species
PINAR AKDOĞAN ŞİRİN
Doktora
Türkçe
2022
Su ÜrünleriEge ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERPİL SERDAR
- Microalgae growth in anaerobic digestate for high-value product recovery
Anaerobik çürütücü çıkış suyunda büyütülen mikroalglerden değerli ürün geri kazanımı
HANDE ERMİŞ
Doktora
İngilizce
2020
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- İran'ın tuzlu göllerinden izole edilen Dunaliella türlerinden ß- karoten üretim koşullarının optimizasyonu
Optimization of the cultural parameters for ß- carotene production by Dunaliella isolates from saline lakes of Iran
FARAZ ARASH RAD
- Scenedesmus obliquus mikroalginin gelişiminde strigolakton hormonunun olası etkileri
Possible effects of strigolactone hormone on the development of the microalgae Scenedesmus obliquus
SERAN KIRKINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLRİZ BAYÇU KAHYAOĞLU