Geri Dön

Selülaz üreticisi termofilik fungusların izolasyonu ve enzimin katı kültür fermentasyonu ile üretimi

Cellulase manufacturer insulation of thermophilic fungues and production of enzyme by solid culture fermentation

PDF İndir

  1. Tez No: 845900
  2. Yazar: SALİH TUNÇEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BİLGE HİLAL ÇADIRCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Selülaz, Termofilik Fungus, Aspergillus fumigatus, Karboksimetil Selüloz, Cellulase, Thermophilic Fungus Isolation, Carboxymethyl and Cellulase Activity
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 72

Özet

Selüloz biyokütle, selülotik enzimlerle hidrolizi ile monomerik şekerlerin üretiminde, potansiyel yenilenebilir kaynaklardır. Endoglukanaz, ekzoglukanaz ve β-glikozidaz enzim karışımlarından oluşan selülaz enzimi, bu enzimlerin sinerjik etkileriyle selülozu glikoza kadar parçalar. Bu enzimler başta mantarlar olmak üzere çok çeşitli mikroorganizmalar tarafından üretilebilmektedir. Bu çalışmada, Tokat ili sınırları içerisinde bulunan orman topraklarından ve kampüsümüzde bulunan kompost üretim tesisinden alınarak zenginleştirilen örneklerden, karboksimetil selülozu (CMC) en yüksek oranda hidroliz eden selülaz aktivitesine sahip termofilik fungus Aspergillus fumigatus izole edilmiştir. 18s rRNA dizi analizi analizi sonucunda A. fumigatus BHC05 olarak adlandırılan termofilik fungusun sahip olduğu ekstraselüler selülaz enziminin katı kültür fermantasyonu ile üretim parametreleri optimize edilmiştir. Karbon kaynağı, azot kaynağı, nemlendirme oranı, yüzey sürfektan ektisi ve üretim süresi belirlendikten sonra üretilen enzimin pH (3.0-4.0 – 5.0 – 6.0 – 7.0 – 8.0 – 9.0- 10.0), sıcaklık (30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70 °C, 80°C, 90°C) ve termal stabilitesi (24 h – 96 h – 336 h) gibi özellikleri araştırılmıştır. Selülaz aktivitesi kantitatif olarak CMC substratı kullanılarak DNS yöntemiyle spektrofotometrik olarak ölçülmüştür. Termofilik fungus %0.1 (v/v) tritonX100 yüzey sürfaktan, 1:1 (w/w) oranda nemlendirme sıvısı, portakal karbon ve NaNO3 azot kaynağı olan SSF ortamında enzimin optimum aktivite 3. günde üretilen enzimi ile substratı (%v 1w/ CMC) pH 5.0, 50 ºC de ve 60 dk inkübasyon sonucunda DNS yöntemiyle bakılan enzim aktivitesi 2870 U/mL göstermiştir. Termofilik fungus SSF ortamında üretilen selülazın enzimatik özellikleri de değerlendirilmiştir. Buna göre enzimin optimum aktivitesi pH 6.0 ve sıcaklık 70 °C'de göstermiştir. 30°C – 40 °C- 50°C- 60°C de 15 gün boyunca aktivitesinin %80'ini korumuştur. Bu çalışmayla termofilik fungusun ürettiği selülazın aktivite verimlilik nedeniyle endüstiyel alanında kullanılması için iyi bir potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

Cellulose biomass is a potential renewable resource for the production of monomeric sugars by hydrolysis with cellulolytic enzymes. Cellulase enzyme, which is composed of endoglucanase, exoglucanase and β-glucosidase enzyme mixtures, breaks down cellulose to glucose with the synergistic effects of these enzymes. These enzymes can be produced by a wide variety of microorganisms, especially fungi. In this study, thermophilic fungus Aspergillus fumigatus, which hydrolyzes carboxymethyl cellulose (CMC) at the highest rate, was isolated from the forest soils in Tokat province and the samples enriched from the compost production facility in our campus. As a result of the 18s rRNA sequencing analysis, the production parameters of the thermophilic fungus named A. fumigatus BHC05 were optimized by the solid culture fermentation of the extracellular cellulase enzyme. After determining the carbon source, nitrogen source, moistening ratio, surface surfactant effect and production time, the pH of the enzyme produced (3.0-4.0 - 5.0 - 6.0 - 7.0 - 8.0 - 9.0 - 10.0), temperature (30°C, 40°C, 50°) C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C) and thermal stability (24 h – 96 h – 336 h) were investigated. Cellulase activity was quantitatively measured spectrophotometrically by DNS method using CMC substrate. Optimum activity of the enzyme in SSF medium with thermophilic fungus 0.1% (v/v) tritonX100 surface surfactant, 1:1 (w/w) moistening liquid, orange carbon and NaNO3 nitrogen source and substrate (1.0% w/v) CMC) at pH 5.0, 50 ºC and 60 min incubation, the enzyme activity measured by DNS method showed 2870 U/mL. The enzymatic properties of cellulase produced in thermophilic fungus SSF medium were also evaluated. Accordingly, the optimum activity of the enzyme was shown at pH 6.0 and temperature 70 °C. It preserved 80% of its activity for 15 days at 30°C – 40°C – 50°C – 60°C. In this study, it has been shown that the cellulase produced by the thermophilic fungus has a good potential to be used in the industrial field due to its activity efficiency.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    82491

    Comparative analysis of cellulase production by torula thermophila and humicola insolens

    Torula thermophila ve humicola insolens selülaz üretiminin karşılaştırmalı analizi

    NAZAN ARİFOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZÜMRÜT B. ÖGEL

  2. Tez No

    467839

    Brevibacillus thermoruber as a microbial cell factory

    Mikrobiyal hücre fabrikası olarak Brevibacillus thermoruber

    SONGÜL YAŞAR YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU TOKSOY ÖNER

    DOÇ. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA

  3. 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

  4. Tez No

    318696

    Termoalkalifilik amilaz ve selülaz enzim (multienzim) üreticisi Bacillus sp. izolasyonu, enzimlerin karakterizasyonu ve biyoteknolojik uygulanabilirliği

    Isolation of thermophilic amylase and cellulase (multienzymes) producing Bacillus sp. strains, enzyme production, characterization and investigation of biotechnological applications

    SERKAN HALİSKARANFİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    BiyolojiÇukurova Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. BURHAN ARIKAN

  5. Tez No

    270577

    Cellulase-free alkaline xylanase enzim üreticisi Bacillus sp. suşlarının izolasyonu, enzim üretimi, karakterizasyonu ve biyoteknolojik kullanım olanaklarının araştırılması

    Isolation of cellulase-free xylanase Bacillus sp. strains, enzyme production, characterization and investigation of biotechnological applications

    ZELİHA NURDAN SARAÇOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    BiyoteknolojiÇukurova Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BURHAN ARIKAN

Geri Dön