Yeşil alg ve siyanobakteri türlerinden polihidroksibütirat (PHB) üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of polyhydroxybutyrate (PHB) from green algae and cyanobacteria species
- Tez No: 1003916
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKNUR DAĞ, DOÇ. DR. BETÜL YILMAZ ÖZTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Polihidroksibütirat, Polyhydroxybutyrate
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Petrol kökenli plastiklerin yaygın kullanımı çevre kirliliği, fosil kaynakların tükenmesi ve mikroplastik birikimi gibi önemli küresel sorunlara yol açmaktadır. Biyolojik olarak parçalanabilen ve yenilenebilir kaynaklardan elde edilebilen biyoplastikler, sürdürülebilir malzeme üretimi açısından önemli bir alternatif oluşturmaktadır. Poli-3-hidroksibütirat (PHB), mikroorganizmalar tarafından doğal olarak sentezlenen, biyouyumlu ve tamamen biyolojik olarak parçalanabilen bir polihidroksialkanoat türüdür. Mikroalgler hızlı büyüme hızları, yüksek fotosentetik verimlilikleri ve atmosferik CO₂'yi doğrudan karbon kaynağı olarak kullanabilme yetenekleri nedeniyle biyoplastik üretimi için önemli bir potansiyel taşımaktadır. Bu çalışmada bir yeşil alg türü olan Kirchneriella lunaris ile siyanobakteriyal Chroococcus sp. türleri tarafından üretilen PHB'nin verimi ve biyokütle üretim etkinliği araştırılmıştır. Türlere ait büyüme profilleri optik yoğunluk ve gravimetrik ölçümlerle belirlenmiş, hücreler erken logaritmik fazda hasat edilerek PHB üretimleri izlenmiştir. K. lunaris için 1 g mikroalgden elde edilen PHB miktarı 0.1358 g/g iken(% 13.58 w/w), Chroococcus sp. için bu oran 0.0344 g/g biyokütle oranındadır (% 3.44 w/w). FTIR verileri özellikle PHB'lerin karakteristik işlevselliğinde rol oynayan C-O-C bağları ve C-H bağlarındaki gerilme ve titreşim bükülmeleri ile uyumluluk göstermiştir. Floresan, elektron mikroskobik ve termal analiz verileri PHB'nin yapısı hakkında aydınlatıcı veriler sağlamıştır. Elde edilen bulgular, K. lunaris'in optimal büyüme koşulları altında Chroococcus sp.'ye kıyasla daha yüksek PHB birikim kapasitesine sahip olduğunu göstermiştir. Bu sonuç, PHB sentezinin yalnızca stres koşullarına özgü bir metabolik yanıt olmadığını, bazı mikroalg türlerinde büyüme ile eş zamanlı olarak da gerçekleşebildiğini ortaya koymaktadır. Gelecek çalışmalarda yeşil alglerin PHB üretim potansiyelinin farklı kültür parametreleri altında detaylı olarak incelenmesi önerilmektedir. Ayrıca, stres içermeyen ve stresli koşulların karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi, türlere özgü PHB birikim mekanizmalarının daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
The widespread use of petroleum-based plastics leads to significant global problems such as environmental pollution, depletion of fossil resources, and microplastic accumulation. Therefore, biodegradable and renewable bioplastics represent a significant alternative for sustainable material production. Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) is a type of polyhydroxyalkanoate that is naturally synthesized by microorganisms, is biocompatible, and completely biodegradable. Microalgae hold significant potential for bioplastic production due to their rapid growth rates, high photosynthetic efficiencies, and ability to directly utilize atmospheric CO₂ as a carbon source. This study investigated the yield and biomass production efficiency of PHB produced by the green algae species Kirchneriella lunaris and the cyanobacterial species Chroococcus sp. Growth profiles of the species were determined by optical density and gravimetric measurements, and PHB production was monitored by harvesting cells in the early logarithmic phase. The amount of PHB obtained from 1 g of microalgae was 0.1358 g/g (13.58 % w/w) for K. lunaris, while for Chroococcus sp. this rate was 0.0344 g/g biomass (3.44 % w/w). FTIR data showed agreement with stretching and vibrational bending in C-O-C and C-H bonds, which play a role in the characteristic functionality of PHB. Fluorescence and electron microscopic data provided illuminating information about the morphological structure of PHB. Thermal analysis data supported the finding that PHB obtained from K. lunaris was more advantageous than cyanobacterial PHB in terms of purity and homogeneity. The findings showed that K. lunaris has a higher PHB accumulation capacity compared to Chroococcus sp. under optimal growth conditions. This result reveals that PHB synthesis is not only a metabolic response specific to stress conditions but can also occur simultaneously with growth in some microalgal species. It is recommended that future studies investigate the PHB production potential of green algae in detail under different culture parameters. In addition, a comparative evaluation of stress-free and stressful conditions will contribute to a better understanding of species-specific PHB accumulation mechanisms.
Benzer Tezler
- Mikroalglerden fermantasyon yolu ile elde edilen özütlerin biyopestisit olma potansiyelinin incelenmesi
Investigation of biopesticide potential of extracts obtained from microalgae by fermentation
MERYEM DİNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikBursa Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE YILMAZ
PROF. DR. SAİT SARGIN
- Karacaören I Baraj Gölü siyanobakteri (mavi-yeşil alg) florası ve mikrosistin düzeyinin belirlenmesi
Determination of the microcystin level and cyanobacterial flora of Karacaören I reservoir
MERVE BAYOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyolojiMehmet Akif Ersoy ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSKENDER GÜLLE
- İzmir ili ve çevresinde bulunan termal sularda gelişen bazı termofilik mavi-yeşil alglerin (siyanobakterilerin) izolasyonu ve moleküler yöntemlerle tayini
Isolation and molecular determination of blue green algae (cyanobacteria) which grow in thermal waters in Izmir and surroundings
KEREM YÜKSEL
- Mogan Gölü, Beytepe Göleti ve Delice Nehri (Kızılırmak) mavi-yeşil algleri üzerine incelemeler
The investigation on the blue-green algae of Mogan Lake, Beytepe Pond and Delice River (Kizilirmak)
AYLA BATU
- Mikroalg ve siyanobakterilerden bazı kimyasal bileşiklerinin üretimi ekstraksiyonu saflaştırılması ve aktivite tayini
Production extraction purification and activity assay of novel chemical compounds from cyanobacteria and microalgae
MAHAMMED ILYAS BASHA KHAZI
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELTEM CONK DALAY