Temperature optimization for the active production of exo-polygalacturonase enzyme in Pichia pastoris protein expression systems in shake flask level and testing of apple pomace as a waste carbon source
Ekzo-poligalakturonaz enziminin Pichia pastoris protein ifade sistemlerinde çalkalama şişesinde üretimi için sıcaklık ve elma püresinin atık karbon kaynağı olarak kullanımının optimizasyonu
- Tez No: 824356
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BARIŞ BİNAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Microbiology, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Kesikli biyoreaktör, Üreme biyoteknolojisi, Batch bioreactor, Reproductive biotechnology
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Poligalakturanazlar, meyve suları ve şarapların ekstraksiyonu, durultulması ve süzülmesinde kullanılan pektinaz grubuna ait enzimlerdir. Ekzo-poligalakturonaz enzimi hücre dışı salgılanan bir enzim olduğundan ekstraksiyon işlemlerine olan gereksinimi ortadan kaldırır böylece zamandan ve maliyetten tasarruf sağlar. Bu çalışma, Pichia pastoris GS115 suşundan ekzo-poligalakturonaz enziminin üretilmesini amaçlamaktadır. Endüstriyel alanda geri dönüşüme katkı sağlamak ve sürdürülebilirliği sağlamak için atık karbon kaynağı elma posası kullanılarak rekombinant Pichia pastoris GS115 hücresinden erlen seviyesinde üretim yapılması hedeflenmiştir. Enzim, 72 saatlik inkübasyon ile 3 farklı sıcaklık (18 ºC, 20 ºC ve 24 ºC) ve 3 farklı metanol indükleme konsantrasyonu (toplam BMMY hacminin %1.0, %1.5 ve %2.0 'si) kullanılarak optimize edildi. Enzim aktivitesi, enzim ultrafiltrasyon işlemine tabi tutulduktan sonra ve saflaştırılmamış ham formunda 60 ºC sıcaklıkta ve pH değeri 4 olan çevre şartlarında bakılmıştır. Enzim substratı olarak elma posasından elde edilen pektin ve polyglycolic acid (PGA) kullanılmıştır. En yüksek enzim aktivitesi 5,5 U/mL ve toplam protein miktarı 433.0 mg olarak ölçülmüştür. Değerler %1.0 metanol indükleme konsantrasyonunda ve 20 ºC methanol indükleme fazıyla elde edilmiştir. En yüksek aktivite değeri enzimin saflaştırılmamış halinden ve atık karbon kaynağı olarak elma posası denendiği deneylerde elde edilmiştir. Atık karbon olarak elma posasından yararlanılarak rekombinant Pichia pastoris GS115 hücrelerinden elde edilen exo-PG enzimi, meyve suyu klarifikasyonunda kullanılması hücrelerin büyüme ve metanol indükleme süresini kısalttığı için ekonomik bir çözümdür. Karbon kaynağı olarak elma posası kullanılarak Pichia pastoris'ten exo-PG üretimi endüstriyel boyuta kadar ölçeklendirilerek sağlanabilir, bu sayede değerlendirilen atıkların yanı sıra zaman ve enerji tasarrufu sağlanır. Daha sonra doldurulacaktır.
Özet (Çeviri)
Polygalacturanases are part of the pectinases group of enzymes that are used in the extraction, clarification and filtration of fruit juices and wines. Since the exo-polygalacturonase enzyme is synthesize outside the cell, the process also eliminates extraction methods. The thesis aims to produce the exo-polygalacturonase enzyme from Pichia pastoris GS115 strain. It was aimed to produce at shake flask level production with using apple pomace as a carbon source by using previously prepared recombinant strain for contributing the recycling and providing sustainability in the industrial area. The enzyme production parameters were optimized using 3 different temperatures (18 ºC, 20 ºC and 24 ºC) and 3 different methanol induction rate (1.0%, 1.5% and 2.0% of the total BMMY medium) with 72 hours of the incubation. Enzyme activity was studied at 60 ºC and pH 4 conditions with pectin from apple pomace and PGA are used as enzyme substrate at the crude form of enzyme and after the ultrafiltrated form. The highest enzyme activity is calculated as 5.5 U/mL from crude enzyme and total protein amount is calculated 433.0 mg with 1.0% methanol induction rate at 20 ºC methanol induction phase. It is obtained when using waste carbon source of apple pomace in modified BMGY medium. Using exo-PG enzyme obtained from recombinant Pichia pastoris GS115 cells by utilizing apple pomace as a waste carbon, source in fruit juice clarification is an economical solution as it shortens the growth and methanol induction time of the cells.
Benzer Tezler
- Ege Üniversitesi Güneş Enerjisi Enstitüsü tarafından geliştirilen serada muz yetiştirilmesinde hava sıcaklıklarının optimizasyonunun araştırılması
Research of optimization of air temperatures for raising the green house developed by Ege University sun-energy
YILDIZ DOĞDU
- Deri sanayi için uygun mikrobiyal biyosürfektan üreticisinin seçimi, ortam optimizasyonu ve deri proseslerinde kullanımı
Selection of a suitable microbial biosurfactant producer for leather industry, optimization of the medium components and its application in leather processes
CEM EMRE FERAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deri MühendisliğiEge ÜniversitesiDeri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİFE CANDAŞ ADIGÜZEL ZENGİN
- Reactor design, characterization and production of cathode active material via co-precipitation method for lithium ion batteries
Lityum iyon piller için birlike çöktürme yöntemi için reaktör tasarımı, katot aktif malzemesi üretimi ve karakterizasyonu
BARIŞ CEM ALPAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Aromatik bitkilerden uçucu yağ üretimi için buhar distilasyonu optimizasyonu
Optimization of steam distillation for essential oil production from aromatic plants
SEDA ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUNA ERTUNÇ
- Rekombinant E.coli soylarından penisilin asilaz üretiminin biyoreaktör koşullarında optimizasyonu
The optimization of penicillin acylase production recombinant E.coli strains by using bioreactor
IRMAK ŞAH
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
BiyolojiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SALİHA İŞSEVER ÖZTÜRK