Investigation of bioreactor operation conditions for serine alkaline protease production by Bacillus subtilis
Bacillus subtilis ile serin alkali proteaz üretimi için biyoreaktor işletim koşullarının araştırılması
- Tez No: 143222
- Danışmanlar: DOÇ.DR. PINAR ÇALIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Serin Alkali Proteaz, üretim, Bacillus, kompleks ortam, soya, melas, kazein, oksijen aktarım katsayısı ve oksijen tüketim hızı, Serine alkaline protease, production, Bacillus, medium design, complex medium, soybean, molasses, casein, oxygen transfer coefficient and oxygen uptake rate
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, rekombinant Bacillus türleri ile serin alkali proteaz (SAP) üretimini artırmak için kompleks ortam tasarımı yapılmıştır. Bu çerçevede, karıştırma (N=200 dk“1) ve sıcaklık (T=37°C) kontrollü laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde, glukoz, sukroz, inorganik azot kaynağı, kazein, yağsız soya ve melas etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, deneylere mikroorganizma seçimi ile başlanmıştır ve kompleks ortam için en uygun mikroorganizmanın pHV1431. -.-subC geni taşıyan r-B.subtilis olduğu bulunmuştur. Soyanın azot kaynağı olarak kullanılacağı düşüncesiyle, (NH4)2HP04 derişiminin etkisi araştırılmış, maksimum SAP aktivitesi, (NH4)2HP04 içermeyen ortamda bulunmuş ve soya azot kaynağı olarak seçilmiştir. Sonra, soya ve glukozun, soya ve sukrozun, soya ve melasın ve, kazein ve sukrozun ikili etkileri incelenmiştir. Bunların arasında, maksimum aktivite 3852 U cm”3 olarak t=46 st'te Csoya0 = 20 kg m“3 and CSUkroZ° =15 kg m”3 ile elde edilmiştir. Bundan sonra, inorganik bileşiklerin etkisi araştırılmış ve SAP üretiminde soyanın, fosfat dışındaki inorganik kaynaklar için yeterli olduğu bulunmuştur ve, fosfat derişiminin optimizasyonu ile aktivite 5347 U cm“3 değerine yükselmiştir. Son olarak, sıcaklık, pH, köpük, hava girişi ve karıştırma hızı kontrollü 2.0 dm3 hacimli pilot ölçek biyoreaktör sisteminde, hücre derişimi, proteaz üretimi, oksijen tüketim hızı ve oksijen aktarım katsayısının zamanla değişimi araştırılmıştır. Maksimum SAP aktivitesi t=27 st'te 4737 U cm”3 olarak elde edilmiş ve biyoproses süresince oksijen aktarım katsayısının 0.0096-0.0435 s“1 değerleri arasında; oksijen tüketim hızının 0.001-0.006 mol m”3 s"1 değerleri arasında; spesifik oksijen tüketim hızının ise 0.0001- 0.0022 değerleri arasında değiştiği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, complex medium was designed for increasing serine alkaline protease (SAP) production by recombinant Bacillus sp. In this context, the effects of glucose, sucrose, inorganic nitrogen source, casein, defatted soybean, and molasses and their concerted effects were investigated in agitation (N=200 min“1) and heating rate (T=37°C) controlled laboratory scale bioreactors. For this purpose, experiments were started by microorganism selection. It was found that, most suitable microorganism for complex medium was r-B.subtilis carrying pHV1431. ;:subC gene. After considering soybean as a nitrogen source, the effects of (NH4)2HP04 concentration were investigated. As maximum SAP activity was obtained in the medium which did not contain (NH4)2HP04, soybean was selected as the sole nitrogen source. Then, binary effects of defatted soybean and glucose; defatted soybean and sucrose; defatted soybean and molasses; and casein and sucrose were investigated. Among these, maximum activity was obtained as 3852 U cm”3 at t=46 h with CSOybean0 =20 kg m“3 and CSUcrose°=15 kg m”3. Thereafter, effects of inorganic compounds were investigated and it was found that except phosphate, inorganic compounds found in soybean source were sufficient for SAP production, and the activity increased to 5347 U cm“3 with the optimization of the phosphate concentration. Finally, by using the medium designed the variations in the cell growth, protease production, oxygen uptake rate, and oxygen transfer coefficient with the cultivation time were determined in 2.0 dm3 bioreactor systems having temperature, pH, foam, air inlet and stirring rate controls. The maximum SAP activity reached a maximum at t=27 h with a value of 4737 U cm”3 and mass transfer coefficient varied between 0.0096 -0.0435 s“1; whereas, volumetric oxygen uptake rate varied between 0.001-0.006 mol m”3 s'1; and specific oxygen uptake rate varied between 0.0001-0.0022 mol kg"1 s1 throughout the bioprocess.
Benzer Tezler
- Hidrojen iyonu derişimi ve kontrolunun alkali proteaz üretimine etkisinin reaksiyon mühendisliği prensipleriyle incelenmesi
Başlık çevirisi yok
HAMRA ERİNCİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Rekombinant bacillus türleri ile serin alkali proteaz üretimi için kompleks ortamda oksijen aktarımı etkilerinin araştırılması
Investigation of oxygen transfer effects in complex medium by recombinant bacillus sp. for serine alkaline protease production
NUR PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜZİDE ÇALIK
DOÇ. DR. PINAR ÇALIK
- Sütteki laktozun enzimatik hidrolizinin incelenmesi ve modellenmesi
A modelling study on enzymatic hydrolysis of milk lactose
NESLİHAN ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. BELMA KIN ÖZBEK
- Akışkan yatak biyofilm reaktörde (AYBR) peyniraltı atık suyunun arıtılması ve sistem performansının modellenmesi
Treatment of whey wastewater in a fluidized bed biofilm reactor (FBBR) and modeling of system performance
NAHİT AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN TANYOLAÇ
- L-fenilalaninin biyodönüşümle üretim kinetiğinin İncelenmesi
Investigation of L-Phenylalanine production kinetics via bioconversion
BÜLENT AKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TAKAÇ SERPİL