Medium development for production of Bacillus thuringiensis based biopesticides
Bacillus thuringiensis biyopestisitlerinin üretimi için besiyeri geliştirilmesi
- Tez No: 177492
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ, YRD. DOÇ. MELEK ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bir böcek patojeni olan Bacillus thuringiensis (Bt), zararlı böceklerle olanmücadelede hem etkin, hem de hedef olmayan hayvan ve insanlara karsıtoksik etkiler göstermemesi nedeniyle güvenli ve çevre dostu bir seçenektir.Diğer yandan, üretim ve formülasyon maliyetinin yüksek olması, endüstriyelyatırım harcamalarını yükseltmekte, bu da yatırımcı firmalar üzerindecaydırıcı etki yapmaktadır. Simdiki çalısmada, farklı Bt suslarının üremelerinive biyoinsektisidal ?-endotoksinler (kristal proteinler) üretmelerinidestekleyecek düsük maliyetli bir besi ortamı gelistirilmesi hedeflenmistir.Öncelikle Bt'nin üç farklı ve önemli alt türünü temsil eden suslar, bazıbesinsel kosullara verdikleri yanıtlar bakımından karsılastırılmıslardır.Kullanılan suslar, Bt kurstaki (81 susu), Bt israelensis (HD500 susu) ve Bttenebrionis (3203 susu) alt türlerine bağlı olup, sırasıyla lepidoptera vediptera'lara karsı etkin Cry1 and Cry2, sadece diptera'lara karsı etkin Cry4Bave Cry11Aa ve coleoptera'lara karsı etkin Cry3Aa toksinlerinin üreticisidirler.Standard DSM besi ortamında bu suslar tarafından ilgili toksinlerin üretiminidestekleyecek glikoz ve inorganik fosfat konsantrasyonları optimize edilmeyeçalısılmıstır. Susların tümü için yüksek glikoz ortamının (10 g/L) toxinüretimini baskıladığı görülmüs, bu da karbon katabolit regülasyonun farklı ?-endotoksin tiplerinin biyosentezi genelinde geçerli olduğunu düsündürmüstür.?norganik fosfat (Pi) seviyesinin, Cry4Ba, Cry11Aa ve Cry3Aa biyosentezinietkilediği, ancak Cry1 ve Cry2 biyosentezi üzerinde etkisi olmadığıbulunmustur. Atık su çamuru, meyve posası ve tavuk dıskısı ucuzhammaddeler olarak kullanılmak suretiyle kesikli kültürlerde biyoinsektisidüretiminde kullanılabilecek ucuz bir besi ortamı gelistirilmesine çalısılmıstır.?ncelenen tüm suslarda toksin üretimini fermentasyonun hemen herasamasında belli seviyelerde desteklemesi nedeniyle bunlar arasında en iyisubstrat adayının tavuk dıskısı olduğu belirlenmistir. Tavuk dıskısının önislemden geçirilmesi, toksin verimini önemli ölçüde arttırmıstır. Ön islemdengeçirilmis tavuk dıskısı ile hazırlanmıs besi ortamı, tüm Bt suslarınınkültivasyonu ve standart semisentetik besi ortamlarında elde edilebilecekseviyelerde ya da üstünde toxin üretimi için basarıyla kullanılmıstır.
Özet (Çeviri)
The insect pathogen Bacillus thuringiensis (Bt) holds great promise as aneffective and friendly way for management of the pests with safety fornontarget animals and humans. However, high capital investment due to highproduction and formulation cost of commercial Bt preparations has causedprohibitive effect on companies. The present study mainly aimed atdeveloping a low cost medium that supports the growth of different Bt strainsand their specific bioinsecticidal ?-endotoxins (crystal proteins).A comparison was made between the representative members of threedifferent subspecies of Bt to observe toxin yields in response to certainnutritional conditions. Three different Bt subspecies were Bt kurstaki (strain81), Bt israelensis (strain HD500) and Bt tenebrionis (strain 3203),producing lepidoptera- and diptera-specific Cry1 and Cry2, diptera-specificCry4Ba and Cry11Aa and coleoptera-specific Cry3Aa toxins, respectively.Studies were conducted to optimize glucose and inorganic phosphateconcentrations in standard DSM medium for the production of these Btbasedbiopesticides. General suppression of toxin yields in high glucosemedium (10 g/L) thought the generality of carbon catabolite regulation forbiosynthesis of different types of toxins. Inorganic phosphate (Pi) level wasimportant for Cry4Ba, Cry11Aa and Cry3Aa biosynthesis while Cry1 andCry2 production was not responsive to high Pi. Wastewater sludge, fruitresidues and broiler litter were next tested as cheap raw materials for Btbasedbiopesticide production in batch cultures. Broiler litter seemed to be amuch better substrate among all since some degree of production of eachtoxin was observed at almost every stage of fermentation. The processingof broiler litter was found to significantly improve toxin yields. The mediumprepared from processed broiler litter was successfully used to cultivate allBt stains and obtain bioinsecticidal proteins in high yields which werecomparable or higher than those that can be obtained on standard semisyntheticmedia.
Benzer Tezler
- Productivity analyses in fermentations with three different biolarvicides
Üç farklı biyolaravasidal bakteri suşunda fermentasyon verimliliği analizi
HAYRİYE ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
PROF. DR. CUMHUR ÇÖKMÜŞ
- Response surface optimization of Bacillus thuringiensis israelensis fermentation
Bacillus thuringiensis israelensis fermentasyonu için tepki yüzey optimizasyonu
ZEYNEP TOKCAER
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
BiyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜLAY ÖZCENGİZ
PROF.DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU
- Studies on alkaline protease production from bacillus sp.
Alkalifilik bacillus suşlarında alkali protezların üretimi üzerine çalışmalar
HANDE GENÇKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CANAN TARI
- Reaksiyon mühendisliği prensipleriyle rekombinant L-fenilalanin üretimi için biyoproses geliştirilmesi
Bioprocess development for recombınant L-phenylalanine production by reaction engineering principles
YASEMİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TUNÇER ÖZDAMAR
- Genetik mühendisliği ve metabolik yolizi mühendisliği teknikleriyle L-fenilalanin üretimi için biyoteknolojik proses geliştirilmesi
Bioprocess development for L-phenylalanine production by genetic engineering and metabolic pathway engineering techniques
İLKNUR ŞENVER ÖZÇELİK
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR