Bioreactor operating strategies for alcohol fermentation by recombinant yeast
Rekombinant mayadan alkol fermentasyonu için biyoreaktör çalışma stratejileri
- Tez No: 112058
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KUTLU ÜLGEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alkoller, Etanol, Fermentasyon, Glukoamilaz, Mayalar, Nişasta, Alcohols, Ethanol, Fermentation, Glucoamylase, Yeasts, Starch
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
VI ÖZET REKOMBİNANT MAYADAN ALKOL FERMENTASYONU İÇİN BİYOREAKTÖR ÇALIŞMA STRATEJİLERİ Bacillus subtilis ot-amilaz ve Aspergillus awamori glikoamilaz genleri barındıran ve bunları aynı promoter altında füzyon protein olarak salgılayan rekombinant Saccharomyces cerevisiae YPB-G suşunun nişastadan etanol üretimi incelenmiştir. Besi ortamına eklenen glikoz, glikoamilaz aktivitesinde deneyden deneye gözlenen değişimleri azaltmış, hücrelerin daha hızlı büyüyüp daha seri etanol üretmelerini sağlamıştır. Ara- beslemeli deneyler, sabit besleme hızında 'süreli ara-besleme' veya 'anlık ara-besleme' ile gerçekleştirilmiştir. Süreli ara-beslemeli deneyler sonucu biyokütle ve etanol verimlilikleri düşük seviyelerde kalmıştır. Anlık ara-beslemeli deneylerde başlangıç nişasta miktarı 50 g/L'den 10 g/L'ye düşürüldüğünde etanol verimliliği 0.365 'den 0.511 g etanol/g sübstrat seviyesine çıkmıştır. Bu deneylerin sonunda, plazmid içeren rekombinant hücrelerin sayısındaki düşüşün fazla olduğu gözlenmiş ve bunu en aza indirmek üzere bir dizi deney gerçekleştirilmiştir. Yeni bir hücre kolonisi seçimi metodunun uygulandığı bu deneylerde aşılama hacminin ve farklı bir sıvı besi ortamının (YE-Salts) etkileri araştırılmıştır. Bu yeni besi ortamının rekombinant hücrelerin plazmid içeriğini muhafaza etmesini desteklediği görülmüştür. 40 g/L nişasta ve 4 g/L glikoz içeren ve pH değeri 5.6'ya ayarlanan bu besi ortamına herbiri 20 g nişasta içeren nişasta sulu çözeltisini -ortamdaki nişasta miktarı 10 g/L'nin altına düştüğü zaman- anlık ara-besleme ile en az 2 kez beslemenin etanol üretim süresini uzatmada ve yüksek etanol eldesinde en uygun koşullar olduğu saptanmıştır. Ayrıca, glikoz içeren besi ortamında büyütülen YPB-G suşu için metabolik akı analizi yapılmış ve hesaplanan etanol eldesi deneysel veri ile doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT BIOREACTOR OPERATING STRATEGIES FOR ALCOHOL FERMENTATION BY RECOMBINANT YEAST The production of ethanol from starch has been investigated in a genetically modified Saccharomyces cerevisiae strain, YPB-G, which secretes a bifunctional fusion protein that contains Bacillus subtilis a-amylase and Aspergillus awamori glucoamylase activities. Initial glucose supply reduced batch to batch variations in glucoamylase activity and resulted in faster growth and high ethanol productivities. In fed-batch experiments, intermittent feeding yielded poor results in terms of both biomass and ethanol yields. In pulse-feeding experiments, ethanol yields increased from 0.365 to 0.511 g ethanol/g substrate with decreasing initial starch concentrations from 50 to 10 g/L. Effects of colony selection, inoculum size and medium formulation on plasmid stability were investigated in another set of experiments. YE-Salts medium was found to support plasmid containing cells. Starting the fermentation with 40 g/L of starch and 4 g/L of glucose and feeding at least two batches of aqueous starch solution each containing 20 g of starch in pulse manner when the starch concentration in the fermenter dropped to 10 g/L in YE-Salts medium with pH 5.6 is the optimum case for producing high amount of ethanol through a longer production period. Finally, a metabolic flux analysis for YPB-G strain grown on glucose was performed and the model was validated by the ethanol measurement.
Benzer Tezler
- Rekombinant proteaz üretiminde biyoreaktör işletim parametrelerinin hücreiçi tepkime hızlarına ve verime etkisi
Effect of bioreactor operation parameters on intracellular reaction rates and yield in recombinant protease production
ESRA BİLİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR
DOÇ. DR. PINAR ÇALIK
- Ömerli baraj gölünün su kalitesi değerlendirilmesi
Assesment of Ömerli Dam's water quality
BAĞDAGÜL FULYA PALA
- Optimum koşullarda işletilen kesikli bir biyoreaktörde sıcaklığın genelleştirilmiş minimum varyans yöntemi ile kontrolü
Başlık çevirisi yok
SUNA ERTUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Biological treatment of wastewaters in a continuously operating fluidized bed reactor containing sponge particles surrounded by steel wires
Başlık çevirisi yok
İLGİ KARAPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
1994
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET KARGI
- Kesikli bir biyoreaktöre optimum adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrol metodunun uygulanması
Başlık çevirisi yok
NİHAL BURSALI