Geri Dön

Investigation of bacterial cellulose production including a molecular approach under different stress conditions

Farklı stres koşulları altında bakteriyel selüloz üretiminin moleküler seviyede incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 759463
  2. Yazar: HANDEGÜL ALTUNORDU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ ÖZHAN AYTEKİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Bakteriyel selüloz, yüksek kristallik, mekanik mukavemet, su tutma kapasitesi, esneklik, saflık, farklı şekillerde kalıplanabilirlik, yüksek derecede polimerizasyon, ve benzersiz nanoyapı gibi birçok benzersiz, büyüleyici ve arzu edilen özelliklere sahiptir. Bu nedenle bakteriyel selüloz gıda endüstrisi, elektronik ve biyomedikal alanlarda geniş bir uygulama alanına sahiptir. Bu çalışmada, bakteriyel selüloz üretimi sırasında soğuk şok ve sonikasyon olmak üzere iki farklı stres koşulu uygulanmıştır. Stres koşullarının üretilen bakteriyel selüloz üzerindeki ve K. xylinus'un davranışı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sonikasyon ve soğuk şok streslerinin benzer etkileri olup, K. xylinus davranışında ve üretilen bakteriyel selüloz özelliklerinde de farklılıklara sebep olmuştur. Bakteriyel selüloz üretimi için, 60 saniyelik stres uygulanan grup, 2,9 g/L BC üretimi ile kontrol grubuna göre 1,3 kat daha fazla ürün vermiştir ve soğuk şok stresi uygulanan grup, 3,3 g/L ile kontrol grubuna göre 1,6 kat daha fazla verim sağlamıştır. Hem soğuk şok hem de sonikasyon stresi, daha güçlü ve daha dayanıklı bakteriyel selülozlarının üretilmesiyle sonuçlanmıştır. Sonikasyon stresinde, kontrol grubuna göre 2.1 kat daha fazla nihai mukavemet ve soğuk şok stresinde kontrol grubuna göre 2.0 kat daha fazla nihai mukavemet elde edilmiştir. Sonikasyon stresi, kontrol grubuna göre sıcaklık değişimi başına 1.73 kat daha az kütle kaybı, soğuk şok stresi için kontrol grubuna göre sıcaklık değişimi başına 1.8 kat daha az kütle kaybı ile daha termostabil yapı, daha pürüzlü bir yüzey yapısı, daha yüksek çekme mukavemeti, daha güçlü yapı ile birlikte bakteriyel selülozların korunmuş moleküler yapısı ve konformasyonu ile sonuçlandı. Sonikasyon stresi için bcsA, ccpAx genlerinin gen ekspresyon seviyeleri araştırıldı. Sonikasyon 30 saniye stresinde bcsA geni için gen ekspresyonu 4. günde kontrol grubunun 1.4 katı ve 7. günde kontrol grubunun 1.7 katı olarak kontrol grubuna göre daha yüksek seviyelere ulaştı. CcpAx geni 4. günde kontrol grubunun 0.8 katı iken, fermantasyonun 7. gününde 1.4 katına ulaştı. Sonication 60 saniye için, ilk günlerde 30 saniye ile karşılaştırıldığında daha yüksek ekspresyon seviyelerine ulaşıldı. 4. günde kontrol grubu ile karşılaştırıldığında bcsA geninde 1.8 kat, CcpAx geninde 2.4 kat daha fazla artış görüldü. Ancak sürekli stres, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, ekspresyon düzeylerinin bcsA geni için 0,8 kat ve ccpAx geni için 0,6 kat düşmesine neden olmuştur.

Özet (Çeviri)

Bacterial cellulose has many unique, fascinating, and desirable properties such as high crystallinity, high mechanical strength, high degree of polymerization, high water holding capacity, flexibility, elevated purity, mouldability in different shapes and unique nanostructure. Therefore, bacterial cellulose has a wide range of applications in food industry, electronic and biomedical fields. In this study, two different types of stress conditions, which are cold shock and sonication, were applied during bacterial cellulose production. Structural and characteristic properties of produced bacterial cellulose and behavior of K. xylinus were investigated. Both sonication and cold shock stress conditions have similar effects on both cell behavior and differences in produced bacterial cellulose characteristics. For bacterial cellulose production, sonication 60 seconds stress applied group yielded 1.3 fold greater than control group with 2.9 g/L BC production and cold shock stress applied group yielded 1.6 fold greater than the control group with 3.3 g/L. The application of both cold shock and sonication stress, resulted in the production of stronger and more durable bacterial celluloses. 2.1 fold grater ultimate strength than the control group for sonication stress and 2.0 fold grater ultimate strength than the control group for cold shock stress. Applied stress resulted in a rougher surface structure, higher tensile strength, more thermostable structure with 1.73 fold less mass loss per temperature change than the control group for sonication stress, 1.8 fold less mass loss per temperature change than the control group for cold shock stress, and preserved molecular structure and conformation of bacterial celluloses along with stronger structure. For sonication stress, gene expression levels for bcsA, ccpAx genes were investigated. For 30 seconds, gene expression reached higher levels than the control group for bcsA gene as 1.4 fold of the control group on the 4th day and 1.7 fold of the control group on the 7th day. While ccAx gene is 0.8 fold of the control group on the 4th day, reached 1.4 fold on the 7th day of the fermentation. For 60 seconds, higher expression levels were reached when compared with 30 seconds on the first days. When compared to control group, 1.8 fold greater for bcsA gene and 2.4 fold greater for ccpAx gene on the 4th day. However continuous stress resulted in expression levels to drop 0.8 fold for bcsA gene and 0.6 fold for ccpAx gene when compared with the control group.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    841750

    Biyobozunur ve konvansiyonel plastiklerin çevresel bozunmasının mikroskobik ve enstrumantal teknikler ile incelenmesi

    Investigation of environmental degradation of biodegradable and conventional plastics by microscopic and instrumental

    ŞEVVAL ÜRKMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MERAL YURTSEVER

  2. Tez No

    694393

    Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications

    Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma

    EDA YARSUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ

  3. Tez No

    668580

    Halomonas levan for cosmeceutical applications

    Kozmesötik uygulamalar için halomonas levan

    MERVE ERGİNER HASKÖYLÜ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER

  4. Tez No

    387158

    Investigations on the effects of carbon sources and pH on exo-polygalacturonase production by Aspergillus sojae

    Karbon kaynaklarının ve pH'nın Aspergillus sojae ile ekzo-poligalakturonaz üretimine etkileri üzerine araştırmalar

    GULTEN KURU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Biyomühendislikİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Biyoteknoloji Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. ALİ OĞUZ BÜYÜKKİLECİ

  5. Tez No

    712235

    Bakteriyel selüloz eldesi ve bakteriyel selüloz kaplanmış kumaşların tekstil endüstrisinde kullanım alanlarının araştırılması

    Bacterial cellulose production and the investigation of usage areas of bacterial cellulose coated fabrics in textile industry

    MEHMET KILINÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    BiyoteknolojiBursa Uludağ Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAŞAR DİLEK KUT

Geri Dön