Atık kestane kabuğu ortamında Pallidibacillus pasinlerensis SH27 suşu tarafından üretilen peroksidaz enzimi katalizörlüğünde Ca/Zn bimetalik nanopartiküllerinin üretimi ve azo boya gideriminde kullanımı
Production of Ca/Zn bimetallic nanoparticles catalyzed by peroxidase enzyme produced by Pallidibacillus pasinlerensis SH27 strain in waste chestnut shells and their use in azo dye removal
- Tez No: 958974
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ADIGÜZEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: lignin peroksidaz enzimi, üçlü faz ayırma sistemi, atık, kestane kabuğu Pallidibacillus pasinlerensis, Ca/Zn nanopartikül, azo boya, allura red, fotokatalitik, lignin peroxidase enzyme, triple phase separation system, waste, chestnut shell Pallidibacillus pasinlerensis, Ca/Zn nanoparticle, azo dye, allura red, photocatalytic
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Amaç: Tez çalışmamızda Erzurum Pasinler ilçesinden alınan kaplıca su örneklerinden izolasyonu yapılan bakteri izolatlarının lignin peroksidaz üretebilme kapasiteleri tarandı. Lignin peroksidaz üreten suşlar kestane kabuğu içeren besiyerinde büyütülüp lignin peroksidaz enziminin saflaştırılması yapıldı. Saflaştırılan lignin peroksidaz enzimi ile Ca/Zn- nanopartikülünün green sentezi yapıldı. Fotokatalitik nanomalzeme olan Ca/Zn- nanopartikülü aracılığıyla Allura Red (E129) boyasının giderimi amaçlanmaktadır. Yöntem: Guaiacol içeren besiyeri ortamında lignin peroksidaz üretme kapasitesindeki suşlar tarandı ve en büyük zona sahip besiyerindeki bakteri izolatı ile devam edildi. Belirlenen izolatın besin kaynağı olarak atık kestane kabuğu içeren fermentasyon ortamında lignin peroksidaz enzim üretim optimizasyonu gerçekleştirildi. Besiyerinde üretilen enzim üçlü faz ayırma sistemi (TPP) ile saflaştırılıp Ca/Zn- nanopartikülünün green sentezinde kullanıldı. Elde edilen fotokatalitik özelliğe sahip Ca/Zn- nanopartikülleri aracılığıyla Allura-Red (E129) azo boya giderimi yapıldı. Bulgular: Su örneklerinden toplam 10 izolat elde edilmiş ve bunlardan sadece ikisinde lignin peroksidaz enzim aktivitesi bulundu.Lignin peroksidaz aktivitesi en iyi olan SH27 kodlu izolat için yapılan konvansiyonel ve moleküler analizler sonucunda Pallidibacillus pasinlerensis bakterisine %99,8 oranında benzediği belirlendi.Seçilen suş için besiyerinde karbon kaynağı olarak kullanılan atık kestane kabukları üzerinde miktar testleri yapıldı ve 30 gram/L olarak belirlendi.Enzim üreten mikroorganizma, pH toleransına göre pH 9'da da en iyi üretimi verdi.Optimum sıcaklık 50 °C olarak belirlendi.Enzimin saflaştırma aşamasında %157,59 aktivite geri kazanımına sahip %40 amonyum sülfat dolgulu t-bütanol (2:2) olarak tasarlanan enzim çözeltisi seçildi.Ca/Zn nanopartikülün yeşil sentezi gerçekleştirildi.Boya giderme aşamasında 0,5 g/L nanopartikül miktarı, 30 °C sıcaklık, 50 mg/L boya konsantrasyonu, pH 7, 30 dakikalık işlem süresi belirlendi ve %54,25 boya giderimi sağlandı. Sonuçlar:Pallidibacillus pasinlerensis bakterisi ile kirlilik azaltma konusunda herhangi bir araştırma henüz gerçekleştirilmediğinden Pallidibacillus pasinlerensis'in biyomediasyon potansiyelini belirlemek için gelecekte yapılacak çalışmalara yönelik bir fırsat sunmakta ve bakterinin potansiyelini açığa çıkarmasından dolayı özgün ve yenilikçidir.Ayrıca kestane kabuğu lifleri, doğal bir kaynak olması ve düşük maliyetli olması nedeniyle iyi bir alternatiftir.Kestane kabuğu lifleri biyolojik olarak parçalanabilir ve çevre dostu bir malzeme olduğundan, bu yöntem sürdürülebilir bir yaklaşımı da destekler.
Özet (Çeviri)
Purpose: In our thesis study, the lignin peroxidase production capacities of bacterial isolates isolated from hot spring water samples taken from the Pasinler district of Erzurum were screened. Lignin peroxidase producing strains were grown in a medium containing chestnut shell and the lignin peroxidase enzyme was purified. Green synthesis of Ca/Zn-nanoparticle was performed with the purified lignin peroxidase enzyme. The removal of Allura Red (E129) dye is aimed by means of Ca/Zn-nanoparticle, which is a photocatalytic nanomaterial. Method: Strains with lignin peroxidase production capacity were screened in the medium containing guaiacol and continued with the bacterial isolate in the medium with the largest zone. Lignin peroxidase enzyme production optimization was performed in the fermentation medium containing waste chestnut shell as a nutrient source for the determined isolate. The enzyme produced in the medium was purified with the triple phase separation system (TPP) and used in the green synthesis of Ca/Zn-nanoparticles.Allura-Red (E129) azo dye removal was performed by means of the obtained Ca/Zn-nanoparticles with photocatalytic properties. Findings: A total of 10 isolates were obtained from water samples and only two of them had lignin peroxidase enzyme activity. As a result of conventional and molecular analyses performed for the isolate coded SH27, which had the best lignin peroxidase activity, it was determined that it was 99.8% similar to Pallidibacillus pasinlerensis bacteria. Quantity tests were performed on waste chestnut shells used as a carbon source in the medium for the selected strain and it was determined as 30 grams/L. The enzyme-producing microorganism gave the best production at pH 9 according to pH tolerance. The optimum temperature was determined as 50 °C. In the purification stage of the enzyme, an enzyme solution designed as 40% ammonium sulfate-filled t-butanol (2:2) with 157.59% activity recovery was selected. Green synthesis of Ca/Zn nanoparticle was performed. In the dye removal stage, 0.5 g/L nanoparticle amount, 30 °C temperature, 50 mg/L dye concentration, pH 7. A 30-minute processing time was determined, and 54.25% dye removal was achieved. Conclusions: Since no research has yet been conducted on pollution reduction with Pallidibacillus pasinlerensis bacteria, it offers an opportunity for future studies to determine the biomediation potential of Pallidibacillus pasinlerensis and is original and innovative because it reveals the potential of the bacteria. In addition, chestnut shell fibers are a good alternative because they are a natural resource and are at a low cost. Since chestnut shell fibers are a biodegradable and environmentally friendly material, this method also supports a sustainable approach.
Benzer Tezler
- Kağıt fabrikası atık sularındaki boyar maddenin lignoselülozik malzemeden üretilmiş aktif karbon ile giderilmesi
Removal of colorants from paper plant waste water with activated carbon produced from lignocellulosic material
EMRECAN ARPACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBursa Teknik ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİ İMAMOĞLU
- Valorization of industrial food wastes by production of phenolic antioxidants via fermentation with newly isolated Aspergillus spp.
Endüstriyel gıda atıklarının yeni izole edilmiş Aspergillus spp. ile fermantasyonu yoluyla fenolik antioksidanların üretiminde değerlendirilmesi
ZEHRA GÜLSÜNOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MERAL KILIÇ AKYILMAZ
DOÇ. DR. HATİCE FUNDA KARBANCIOĞLU GÜLER
- Kestane kabuğu pigmentlerinin ekstraksiyonu, enkapsülasyonu ve bazı özelliklerinin belirlenmesi
Extraction, encapsulation and determination of some properties of chestnut shells pigments
SERHAT KOÇER
Doktora
Türkçe
2023
Gıda MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER UTKU ÇOPUR
- Doğal atık adsorbanlar kullanılarak sulardan kurşun ve kadmiyum (Pb2+, Cd2+) gideriminin araştırılması
Removal of lead and kadmiyum(Pb2+, Cd2+) from waters using naturalwaste adrorbant
SEMA ÇETİNKAYA
- Bitkisel yağların ve selüloz dolgu maddelerinin lastik sırtının kalite özelliklerine etkisi
The effect of vegetable oils and cellulose fillers on the quality properties of tyre tread
ANIL ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALEV AKPINAR BORAZAN