Geri Dön

Investigation of the simultaneous urea hydrolysis and denitrification activity of biogranules under various environmental conditions and their comparison with the inherently present pure cultures

Biyogranüllerin simültane üre hidrolizi ve denitrifikasyon aktivitelerinin farklı ortam koşullarında incelenmesi ve içeriğindeki saf kültürlerle kıyaslanması

PDF İndir

  1. Tez No: 896555
  2. Yazar: MEVLÜT SOLUK
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YUSUF ÇAĞATAY ERŞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Çevre Mühendisliği, Biotechnology, Microbiology, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Mikrobiyal olarak indüklenen kalsiyum karbonat çökelmesi (MICP) ile ilgili çalışmalarda üre hidrolizi ve nitrat indirgenmesi metabolizmaları yaygın olarak araştırılmaktadır. Ayrıca çalışmalar çoğunlukla aksenik kültürlerle yürütülmüş olup biyomineralizasyon performansları yalnızca tek bir metabolik yol üzerinden belirlenmiştir. Kullanılan metabolik yolun ve aksenik kültürlerin sınırları nedeniyle MICP uygulamalarında çeşitli kısıtlar tespit edilmiştir. Son zamanlarda, araştırmacılar, bu kısıtların bahsi geçen metabolik yolların aksenik olmayan granüle kültürlerde birleştirilmesi ile aşılabileceğini göstermiştir. Ancak, bu aksenik olmayan granüle kültürlerin farklı çevresel koşullar altında MICP performansı ve aksenik kültürlere kıyasla avantajları hala bilinmemektedir. Bu nedenle, bu tez çalışmasının amacı eş zamanlı üre hidrolizi ve nitrat indirgenmesi yapabilen granüle kültürlerin farklı çevresel koşullarda incelenmesi ve aksenik kültürlerle biyomineralizasyon performansının kıyaslanması olmuştur. Biyogranüller, ürolitik Sporosarcina pasteurii DSM 33, denitrifikasyon yapan Pseudomonas aeruginosa ve aynı zamanda biyogranüllerden izole edilen aksenik kültürlerle kıyaslanmıştır. Bu çalışmada, aksenik ve aksenik olmayan kültürlerin biyomineralizasyon performansının şu koşullara bağlı olarak nasıl değiştiği kıyaslanmıştır: (i) maya özütü konsantrasyonu (0.05-5 g.L-1), (ii) dehidrasyon stresi (ıslak/kuru), (iii) tuzluluk (35 g.L-1, 1 g.L-1 ve 0.02 g.L-1 NaCl), (iv) sıcaklık (10oC, 22oC, 45oC) ve (v) çözünmüş oksijen konsantrasyonu (<0.2 mg.L-1, 1.3 mg.L-1, 4.8 mg.L-1). Sonuçlar ıslak biyogranüllerin tüm testlerde aksenik kültürlerden daha yüksek biyomineralizasyon performansına sahip olduğunu göstermiştir. Biyogranüllerin biyomineralizasyon performansının maya özütü varlığına daha az bağımlı olduğu ve biyogranüllerin herhangi bir problem olmadan kurutulabildiği ve yeniden canlandırılabildiği ortaya çıkmıştır. Islak biyogranüller ve S. pasteurii üç farklı oksijenik koşulda ve üç farklı sıcaklıkta ortamdaki çözünmüş kalsiyumu tamamen CaCO3 olarak çöktürmüştür (0.65 g CaCO3). Buna ek olarak, ıslak biyogranüller ve S. pasteurii, deniz suyu koşulu hariç tatlı su ve yağmur suyu koşullarında ortamdaki çözünmüş kalsiyumu tamamen CaCO3 olarak çöktürmüştür (0.65 g CaCO3). Islak biyogranüller, biyomineralizasyon performansı açısından deniz suyu koşulunda S. pasteurii'ye üstünlük sağlamıştır. Islak biyogranüller 0.62±0.01 g CaCO3 çöktürürken, S. pasteurii 0.57±0.03 g CaCO3 çöktürmüştür. Bu sonuçlara göre ıslak biyogranüllerin çevresel koşullardaki değişimlere kolayca uyum sağlayabildiği ortaya çıkarılmıştır. Kurutulan biyogranüller ise tüm ortam koşullarında yeniden canlanabilmiş ve kalsiyum karbonat çökelmesini tetiklemiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması, üre hidrolizi ve denitrifikasyon yapabilen aksenik olmayan biyogranüllerin MICP uygulamaları için aksenik kültürlere üstünlük sağladığını ve biyogranüllerin MICP uygulamalarına daha elverişli hale getiren çevresel koşullardaki değişimlere karşı daha dirençli olduğunu ortaya çıkarmıştır.

Özet (Çeviri)

In microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP) related studies, urea hydrolysis and denitrification metabolisms have been prevalently investigated. Furthermore, studies were mostly conducted by using axenic cultures, and biomineralization performances were determined only through a single metabolic pathway. Several constraints were detected in MICP applications due to the limits of the exploited metabolic pathway and the axenic cultures. Recently, researchers presented a way to overcome the reported limitations in MICP applications by combining the aforementioned metabolic pathways in non-axenic granulated cultures. Yet, MICP performance of these non-axenic granulated cultures and their advantages over axenic cultures under different environmental conditions still remain unknown. Therefore, the objective of this thesis study was to investigate granular cultures, capable of conducting simultaneous urea hydrolysis and nitrate reduction, under various environmental conditions and compare its biomineralization performance with the axenic cultures. Biogranules were compared with ureolytic Sporosarcina pasteurii DSM 33 and denitrifying Pseudomonas aeruginosa as well as with the axenic cultures isolated from the biogranules. The study compared how MICP performance of axenic and non-axenic cultures depended on changes in the following parameters: (i) yeast extract concentration (0.05-5.00 g.L-1), (ii) dehydration stress (wet/dry), (iii) salinity (35 g.L-1, 1 g.L-1 and 0.02 g.L-1 NaCl), (iv) temperature (10oC, 22oC, 45oC), and (v) dissolved oxygen concentration (<0.2 mg.L-1, 1.3 mg.L-1, 4.8 mg.L-1). Results indicated that wet biogranules had higher biomineralization performance than axenic cultures in all tests. Biogranules' MICP performance appeared to be less dependent on the presence of yeast extract, and biogranules could be dried and resuscitated without any problem. Wet biogranules and S. pasteurii totally precipitated dissolved calcium as CaCO3 (0.65 g CaCO3) in the environment under three different oxygenic conditions and three different temperatures. Moreover, wet biogranules and S. pasteurii totally precipitated dissolved calcium as CaCO3 (0.65 g CaCO3) in the environment under fresh water and rainwater conditions except for marine water conditions. In marine water conditions, wet biogranules were superior to S. pasteurii in terms of biomineralization performance. Wet biogranules precipitated 0.62±0.01 g CaCO3, while S. pasteurii precipitated 0.57±0.03 g CaCO3. According to these results, it was revealed that wet biogranules could simply adapt to changes in environmental conditions. Dried biogranules could resuscitate under all tested conditions and induced calcium carbonate precipitation. Consequently, this thesis study revealed that the non-axenic biogranules capable of urea hydrolysis and denitrification were superior to axenic cultures for MICP applications, and they were more resilient to the changes in environmental conditions making them more suitable for MICP applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    730204

    Nutrient recovery from source separated human urine and the treatment of the residual urine with anaerobic processing and ion exchange/adsorption

    Kaynakta ayrılmış idrardan nutrient geri kazanımı ve kalıntı idrarın anaerobik yollarla ve iyon değişimi/adsorpsiyon ile arıtımı

    YASEMİN AKDAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE BİLSEN BAYKAL

  2. Tez No

    645622

    Akut lösemi tanısıyla hematoloji servisinde kemoterapi verilip takibi yapılan hastalarımızda gelişen akut böbrek hasarı sıklığı ve etiyolojik faktörlerin irdelenmesi

    İnvestigation of the frequency of acute kidney injury and etiological factors in patients with acute leukemia who were given chemotherapy and followed-up in the hematology service

    NİGAR TAGHİYEVA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OSMAN YOKUŞ

  3. Tez No

    885905

    Gentamisin kullanımına bağlı gelişen nefrotoksisitede b12 vitamininin etkilerinin araştırılması

    Investigation of the effects of vitamin b12 in nephrotoxicity due to gentamicin use

    MURAT ÇELEBİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Veteriner HekimliğiBalıkesir Üniversitesi

    Veterinerlik Farmakoloji ve Toksikolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ELİF AKSÖZ

  4. Tez No

    509207

    Cisplatine bağlı nefrotoksisitenin tanısında plazma üre ve kreatinin ölçümü ile karşılaştırmalı olarak 99mTc-DTPA sintigrafik GFR ölçümünün etkinliğinin araştırılması.

    Investigation of the efficacy of 99mTc-DTPA scintigraphic GFR measurement in the detection of cisplatin-induced nephrotoxicity in comparison with plasma urea and creatinine measurement

    FİLİZ ÖZÜLKER

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık Bilimleri Üniversitesi

    Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEVFİK ÖZPAÇACI

  5. Tez No

    785532

    Farelerde oluşturulan enflamatuvar hiperaljezi modelinde çözünebilir epoksit hidrolaz inhibisyonunun etkisinin NLRC4 inflamazomu ve antienflamatuvar NLRC3 ile ilişkilendirilerek araştırılması

    Investigation of the effect of soluble epoxide hydrolase inhibition in relation to NLRC4 inflammasome and antiinflammatory NLRC3 in lipopolysaccharide-induced inflammatory hyperalgesia model in mice

    ALİ CAĞLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Eczacılık ve FarmakolojiMersin Üniversitesi

    Eczacılık Farmakoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHAR TUNÇTAN

Geri Dön