Substrat kaynağı olarak balık atıklarının kullanıldığı besi ortamında mikrobiyal lipaz üretimi
Production of microbial lipase in culture media using fish waste as a substrate source
- Tez No: 967697
- Danışmanlar: PROF. DR. YEŞİM ÖZOĞUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Su Ürünleri, Microbiology, Aquatic Products
- Anahtar Kelimeler: Alkalin Proteaz, Lipaz, Mikrobiyal Üretim, Optimizasyon, Alkaline Protease, Lipase, Microbial Production, Optimization
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Su Ürünleri Avlama ve İşleme Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Su Ürünleri İşleme Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu çalışma, balık işleme tesislerinde oluşan atıkların ekonomik değeri yüksek ürünlere dönüştürülmesini hedefleyen sürdürülebilir bir yaklaşıma odaklanmaktadır. Araştırmanın temel amacı, yüksek oranda protein ve yağ içeren bu atıkları, mikrobiyal lipaz üretimi için bir substrat kaynağı olarak değerlendirerek en uygun besi ortamı koşullarını belirlemektir. Bu çalışma, endüstriyel enzim üretiminde maliyet etkinliği ve çevresel fayda potansiyeli sunmaktadır. Araştırmanın yöntemi, lipaz üretebilen bir mikroorganizma olan Bacillus licheniformis'in, balık atığı ve glikoz gibi farklı konsantrasyonlardaki besi ortamlarında fermantasyonunun gerçekleştirilmesine dayanmaktadır. Deneylerde balık atığı (%5, %7.5, %10, %15, %20), glikoz (%1, %2.5, %5) ve inkübasyon süresi (24, 48, 72 saat) gibi faktörlerin enzim aktivitesi üzerindeki etkileri sistematik olarak incelenmiştir. Veri toplama süreci, belirlenen zaman aralıklarında kültür ortamlarından alınan numunelerin, titrimetrik analiz yöntemi kullanılarak lipaz aktivitesinin ölçülmesini içermektedir. Elde edilen verilerin analizi için çok yönlü bir yaklaşım benimsenmiştir. Tanımlayıcı istatistikler, farklı koşullar altındaki ortalama, minimum ve maksimum lipaz aktivitesi değerlerini sunarken; varyans analizi (ANOVA) bağımsız değişkenlerin enzim aktivitesi üzerindeki tekil ve etkileşimli etkilerini değerlendirmiştir. Değişkenler arasındaki ilişkilerin gücünü anlamak için Pearson korelasyon analizi, enzim aktivitesini en iyi açıklayan faktörleri belirlemek için ise çoklu regresyon analizi uygulanmıştır. Bulgulara göre, artan balık atığı ve glikoz konsantrasyonları, lipaz aktivitesini yükseltme eğilimindedir. En yüksek enzim aktivitesinin, %10–15 balık atığı ve %5 glikoz konsantrasyonu gibi belirli kombinasyonlarda ve 48 saatlik inkübasyon süresinde gözlendiği belirlenmiştir. Varyans analizi, balık atığı yüzdesi ve glikoz konsantrasyonu başta olmak üzere, incelenen tüm faktörlerin ve etkileşimlerinin lipaz aktivitesi üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Regresyon analizi sonuçları, glikoz ve balık atığı konsantrasyonlarının, lipaz aktivitesini en güçlü şekilde etkileyen değişkenler olduğunu ortaya koyarken, geliştirilen modelin yüksek bir açıklayıcılığa sahip olduğunu (R2=0.91) belirtmektedir. Enzim stabilitesi analizleri, üretilen lipazın 35–45°C sıcaklık ve pH 6–8 aralığında yüksek kararlılık sergilediğine işaret etmektedir. Sonuç olarak, bu çalışma balık atıklarının mikrobiyal lipaz üretimi için değerli bir substrat kaynağı olarak kullanılabileceğini göstermekte ve en uygun üretim koşullarının belirlenmesine yönelik önemli referans verileri sunmaktadır. Bu bulgular, su ürünleri atıklarının biyoteknolojik uygulamalarla değerlendirilmesine yönelik gelecek çalışmalara bir temel sağlaması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
This study focuses on a sustainable approach aimed at converting waste generated in fish processing plants into high-value products. The main objective of this research is to evaluate these protein- and fat-rich wastes as a substrate source for microbial lipase production and to determine the most suitable culture medium conditions. This study presents the potential for cost-effectiveness and environmental benefits in industrial enzyme production. The research methodology is based on the fermentation of Bacillus licheniformis, a known lipase-producing microorganism, in culture media with varying concentrations of fish waste and glucose. The effects of factors such as fish waste (5%, 7.5%, 10%, 15%, 20%), glucose (1%, 2.5%, 5%), and incubation time (24, 48, 72 hours) on enzyme activity were systematically investigated. The data collection process involved measuring lipase activity using a titrimetric analysis method on samples taken from the culture media at specified time intervals. A versatile approach was adopted for data analysis. While descriptive statistics provided average, minimum, and maximum lipase activity values under different conditions, analysis of variance (ANOVA) evaluated the individual and interactive effects of the independent variables on enzyme activity. Pearson correlation analysis was applied to understand the strength of relationships between variables, and multiple regression analysis was used to identify the factors that best explain enzyme activity. According to the findings, increasing fish waste and glucose concentrations tended to increase lipase activity. The highest enzyme activity was observed in specific combinations, such as 10–15% fish waste and 5% glucose, and at a 48- hour incubation time. The ANOVA results showed that all factors and their interactions, especially fish waste percentage and glucose concentration, had a statistically significant effect on lipase activity. Regression analysis results indicated that glucose and fish waste concentrations were the variables that most strongly affected lipase activity, and the developed model had a high explanatory power (R2=0.91). Enzyme stability analyses pointed to the high stability of the produced lipase in the temperature range of 35–45°C and pH 6–8. In conclusion, this study demonstrates that fish waste can be used as a valuable substrate source for microbial lipase production and provides important reference data for determining the most suitable production conditions. These findings are expected to provide a basis for future studies on the biotechnological valorization of seafood waste.
Benzer Tezler
- Unlocking sustainability in wastewater denitrification through waste-derived volatile fatty acids
Atıktan kaynaklanan uçucu yağ asitleri yoluyla atıksu denitrifikasyonunda sürdürülebilirlik kilidinin açılması
TUĞBA WIKSTRÖM
Doktora
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER
PROF. DR. MOHAMMAD J TAHERZADEH
- Atıksulardan anoksik denitrifikasyon prosesi ile nitrat gideriminin modellenmesi
Modeling of nitrate removal from waste water by anoxic denitrification process
ERTUĞRUL GÜL
Doktora
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiDicle Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NECATİ KAYAALP
- Biyokimyasal metan potansiyeli esaslı modelleme ve istatistiksel analiz çalışmaları
Modeling and statistical analysis studies based on biochemical methane potential
SERRA ÖZMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAAN YETİLMEZSOY
- Van Gölü balığı (Chalcalburnus tarichi P.1811) karaciğeri ve beyin homojenatındaki asetilkolinesteraz (EC.3.1.1.7) enzimi üzerine bazı bitki ekstraktlarının in vitro etkilerinin araştırılması
The research of in vitro effects of certain plant extracts on acetylcholinesterase (EC 3.1.1.7) enzyme in homogenate of the liver and brain of lake Van fish
ZEHRA BAŞI
- Fate of sulfamethoxazole and its inhibitory impact on the biodegradation of acetate under aerobic conditions at high sludge age
Aerobik ortamda yüksek çamur yaşında sülfametoksazol'ün akibeti ve asetatın biyolojik ayrışabilirliği üzerine inhibisyon etkisi
ASLIHAN URAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE UBAY ÇOKGÖR
PROF. DR. DERİN ORHON