Co-production of enzymes and nanoparticles by extremophilic microorganisms
Enzimlerin ve nanoparçacıkların ekstremofilik mikroorganizmalar tarafından üretimi
- Tez No: 781333
- Danışmanlar: PROF. DR. DİLEK KAZAN, DR. ZEYNEP YILMAZ SERÇİNOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Günümüzde, ortak kültür fermantasyonu, daha ucuz hammaddelerin ve atık malzemelerin kullanımı için geniş çapta araştırılmaktadır. Gıda atıkları, sürekli artan dünya nüfusunun en büyük sorunlarından biridir. Bunlar arasında kitinli atıklar, katma değerli maddelerin üretiminde substrat olarak kullanılmaları açısından oldukça değerlidir. Bu çalışmada da, karides atıklarının (Shr-atık) zorunlu alkalifilik Bacillus marmarensis (B.marmarensis) ve nikel dirençli Schizosaccharomyces pombe (S. pombe) 972h tarafından alkalin proteaz enzimi ve gümüş nanoparçacıkların üretimi için kullanımı araştırılmıştır. Öncelikle, Shr-atığının B. marmarensis tarafından kullanımını araştırılmış ve en yüksek proteaz aktivitesi 269.48±2.19 U/mL ile 35 ºC'de ve pH 10.0'da, ağırlıkça %5'lik karides atığı ile ve de %6 inokulum oranı ile elde edilmiştir. Shr-atığının, S. pombe 972h tarafından kullanımı değerlendirildiğinde, proteaz aktivitesi 50 U/ml olarak elde edilmiştir. Daha sonra, doğrudan karıştırma yöntemi ile, B. marmarensis ve S. pombe 972h'nin birlikte büyütülmesi için çeşitli ortak kültür stratejileri uygulanmıştır. B. marmarensis ve S. pombe 972h' nin %5 (w/v) karides atığı varlığında, %1 (v/v) B. marmarensis ve %5 (v/v) S. pombe 972h inokülasyon oranlarında, ortamın pH değeri ayarlanmadan ortak olarak büyütülebileceği belirlenmiştir. 24 saatlik birlikte kültivasyonun sonunda 47.79 U/ml alkalin proteaz aktivitesi ve 0.167 mg/mlprotein miktarı elde edilmiştir. Daha sonra, gümüş nanopartikül (AgNP'ler) sentezi için hücresiz kokültür ortamı kullanılmış ve AgNP'lerin ideal oluşumu, 2 mM nihai gümüş nitrat konsantrasyonu ile pH 12.0 de gerçekleştirilmiştir. Optimize edilmiş koşullar altında B. marmarensis, pH 10.0'da %70.62 ve pH 12.0'da %56.52 deproteinizasyon kapasitesi göstermiş, ve karides atıklarının B. marmarensis tarafından deproteinizasyonu sonucunda ham kitin elde edilmiştir. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma, alkalin proteazlar ve gümüş nanoparçacıkların üretimi için zorunlu alkalifilik bakteri-maya ortak kültürüyle karides atıklarının değerlendirilmesine yönelik ilk çalışmadır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, co-culture fermentation has been widely explored for utilization of cheaper feedstocks and waste materials. Food wastes are one of the great deals of ever-growing world population. Among them, chitinous wastes are precious for being used as a substrate to produce value-added commodities. In the present work, the valorization of shrimp waste (Shr-waste) by obligate alkaliphilic Bacillus marmarensis and nickel resistant Schizosaccharomyces pombe 972h were investigated to produce alkaline protease enzyme and silver nanoparticles (AgNPs). Firstly, we investigated the utilization of Shr-waste by B. marmarensis. The highest protease activity as 269.48±2.19 U/mL was obtained with 5% sole shrimp waste at 35 ºC and pH 10.0 with inoculum ratio of 6%. When Shr-waste valorized by S. pombe 972h, the protease activity was observed as 50 U/ml. Later, various co-culturing strategies were performed to culture B. marmarensis and S. pombe 972h together by using direct mixing, and co-culture of B. marmarensis and S. pombe 972h was achieved with 5% (w/v) of sole Shr-waste by inoculating culture medium with 1% (v/v) B. marmarensis and 5% (v/v) S. pombe 972h without pH adjustment. At the end of 24 hours of co-cultivation, 47.79 U/ml of alkaline protease and 0.167 mg/ml of protein were obtained. After that, cell free co-culture medium was used for silver nanoparticle (AgNPs) synthesis, and the ideal formation of AgNPs was performed at pH 12.0 medium with 2 mM final silver nitrate concentration. Under optimized conditions, B. marmarensis also showed a deproteinization capacity as 70.62% at pH 10.0 and 56.52% at pH 12.0, respectively, and crude chitin was obtained after deproteinization of Shr waste by B. marmarensis. To our knowledge, this is the first work for the valorization of shrimp waste by obligate alkaliphilic bacteria-yeast co-culture to produce alkaline protease and AgNPs.
Benzer Tezler
- Manyetik nanopartiküller ve çapraz bağlı lipaz agregatları kullanılarak yeni bir biyokatalizör geliştirilmesi
Development of a novel biocatalyst using magnetic nanoparticles and cross-linked enzyme aggregates
EMRE AKKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEMA SALGIN
- Lactobacillus plantarum bakterisinden fitaz ve mannanaz enzimlerinin kısmi saflaştırılması, bazı kinetik özelliklerinin belirlenmesi ve nanohidroksiapatit'e immobilize edilmesi
Immobilized of Lactobacillus plantarium on to magnetite florosil naoparticules and its' application in co-production of mannanase and phytase enzymes
CEM ÇELENKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZiraatAtatürk ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN DİKBAŞ
- Manyetik Fe3O4 nanopartiküllerine Candida rugosa lipaz enziminin immobilizasyonu ve rasemik organik asit esterlerinin enantiyoseçimli hidrolizi
Immobilization of lipase from Candida rugosa on magnetic Fe3O4 nanoparticles and enantioselectivite hydrolysis of the racemic organic acid esters
REŞİT ÇAKMAK
- Determination of the tumoricidal effect by in-vitro methods for the acquiring of food-sourced bioactive protein and the formation of active pharmaceutical substance
Gıda kaynaklı biyoaktif protein eldesi ve aktif ilaç etken maddesinin oluşturulması amaçlı tümorisidal etkinin in vitro yöntemlerle belirlenmesi
REYHAN KOYUNCU
Doktora
İngilizce
2023
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor
Gümüş nanopartikül katkılı antimikrobiyal biyokompozit ile hidrojen peroksit biyosensörü
EYLEM ÇAĞRICAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ