Geri Dön

Investigation of bioprocess parameters for glucose isomerase production by Bacillus thermoantarcticus

Glikoz izomeraz üretimi için biyoproses parametrelerinin Bacillus thermoantarcticus kullanılarak araştırılması

PDF İndir

  1. Tez No: 201855
  2. Yazar: IŞIK HAYKIR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇALIK, DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Glikoz izomeraz, üretim, termofilik Bacillus, cevap yüzey metodu, biyoproses isletim kosulları, Enzim üretimi, Ortam tasarımı, Glucose isomerase, production, thermophilic Bacillus, response surface methodology (RSM), bioprocess operation parameters, Enzyme production, Medium design
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalısmada, Bacillus thermoantarcticus (DSMZ 9572) ile biyoproses isletim parametrelerinin glikoz izomeraz üretimine etkileri incelenmistir. Bu amaçla, ilk olarak, laboratuvar ölçekli biyoreaktörlerde, en yüksek glukoz izomeraz aktivitesini saglayacak karbon ve azot kaynaklarının etkileri arastırılarak tanımlanmıs ortam tasarlanmıstır. En uygun ortam bilesenlerini belirlemek amacıyla, istastik bir yöntem olan Cevap Yüzey Metodu kullanılmıstır. Cevap Yüzey Metodu, bu çalısmada cevap olarak nitelendirilen glukoz izomeraz aktivitesi ile bagımsız degiskenler olarak nitelendirilen ortam bilesenleri arasındaki iliskiyi tanımlamıstır. En yüksek glukoz izomeraz aktivitesi, 10.64 kg m-3 ksilan, 5.66 kg m-3 maya özütü, 5.92 kg m-3 (NH4)2SO4, 0.25 kg m-3 MgSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 FeSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 ZnSO4.7H2O , 0.000075 kg m-3 MnSO4. H2O, and 0.00001 kg m-3 CuSO4.5H2O içeren ortamda ve pH0= 6.0, T=55°C, N=200 min-1 kosullarında, 1630 U L-1 olarak elde elmistir. Daha sonraki asamada tasarlanmıs üretim ortamı kullanılarak, 3.0 dm3 hacimli pilot ölçekli biyoreaktörde, pH ve oksijen aktarımı kosulları incelenmistir. pH'ın etkisi, hava giris hızının Q0/VR=0.5 vvm ve karıstırma hızının N=500 min-1 oldugu oksijen aktarım kosulunda, pH=6 kontrollü ve kontrolsüz isletim kosullarında incelenmistir. Oksijen aktarım etkileri, baslangıç pH'ının 6 oldugu kontrollü pH isletim kosullarında hava giris hızının Q0/VR=0.5 vvm ve karıstırma hızının N=300,500,750 min-1 oldugu üç farklı kosulda incelenmistir. Glukoz izomeraz aktivitesi, hücre, amino asit, organik asit konsantrasyonlarının kalma süresi ile degisimi; dinamik yöntem kullanılarak , biyoprosesin büyüme evresi süresince , oksijen tüketim hızı ve sıvı faz kütle aktarım katsayısı; verim ve yasam katsayıları belirlenmistir. En yüksek glukoz izomeraz aktivitesi ve hücre konsantrasyonu, 0.5 vvm, 500 min-1, pH=6 kontrolsüz kosullarında, biyoprosesin 24. saatinde sırasıyla 1838 U L-1 ve 2.26 kg m-3 olarak elde edilmistir.

Özet (Çeviri)

In this study, the effects of bioprocess parameters on glucose isomerase production by Bacillus thermoantarcticus (DSMZ 9572) were investigated. For this purpose, firstly, in laboratory scale shake-bioreactors, a defined medium was designed in terms of its carbon and nitrogen sources, to achieve the highest glucose isomerase activity. Optimum concentrations of medium components were determined by a statistical approach, namely Response Surface Methodology (RSM). RSM defined the relationship between the response, glucose isomerase activity and the independent variables, medium components. The highest glucose isomerase volumetric activity was obtained as 1630 U L-1 in the optimized medium containing 10.64 kg m-3 xylan, 5.66 kg m-3 yeast extract, 5.92 kg m-3 (NH4)2SO4, 0.25 kg m-3 MgSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 FeSO4.7H2O, 0.001 kg m-3 ZnSO4.7H2O , 0.000075 kg m-3 MnSO4. H2O, and 0.00001 kg m-3 CuSO4.5H2O at conditions: pH0= 6.0, T=55°C, N=200 min-1. Then by using the designed medium, pH and oxygen transfer conditions of the bioprocess were investigated in 3.0 dm3 pilot scale bioreactor. The effect of pH was analyzed at pH=6 uncontrolled and controlled operations with the following conditions: air inlet rate of Q0/VR=0.5 vvm and agitation rate of N=500 min-1. The effects of oxygen transfer parameters were examined, at pH=6 controlled condition, at an air inlet rate of Q0/VR=0.5 vvm and the agitation rates of N=300,500,750 min-1. The variations in glucose isomerase activity, cell, amino acid and organic acid concentrations with the cell cultivation time, specific cell growth rate, the oxygen uptake rate, the liquid phase coefficient by using the dynamic method, maintenance coefficient for oxygen and yield coefficients were determined. The highest glucose isomerase volumetric activity and cell concentration, 1838 U L-1 and 2.26 kg m-3 at the 24th of the cell cultivation were attained at 0.5 vvm, 500 min-1 and pH=6 uncontrolled operation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    76787

    Hidrojen iyonu derişimi ve kontrolunun alkali proteaz üretimine etkisinin reaksiyon mühendisliği prensipleriyle incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    HAMRA ERİNCİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR

  2. Tez No

    202155

    Investigation of the effects of dissolved oxygen concentration, aeration and agitation on the morphology and rheology in submerged fungal fermentation

    Sıvı ortam küf fermentasyonunda morfolojiye ve reolojiye etki eden çözünmüş oksijen konsantrasyonunun (DO), havalandırmanın ve karıştırma hızının etkisinin incelenmesi

    ŞELALE ÖNCÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Gıda Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CANAN TARI

    YRD. DOÇ. DR. SEVCAN ÜNLÜTÜRK

  3. Tez No

    47908

    Alkali proteaz enzimi üretiminde oksijen aktarımının ürün verimine ve seçimliliğine etkisinin araştırılması

    Investigation of oxygen transfer effects on the yield and selectivity of the production of protease enzymes

    UĞUR SALGIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    PROF.DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR

  4. Tez No

    34833

    L. fenilalaninin iyon değişimi ile ürün karışımından ayırılması kinetiğinin incelenmesi.

    Investigation of ion exchange process kinetics for separation of L. phenylalanine

    MERYEM AYTAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SERPİL TAKAÇ

  5. Tez No

    213749

    Serin alkali proteaz sentezini kontrol eden aspartik asit grubu amino asitlerin proteaz üretimine etkisinin araştırılması

    Investigation of effects on protease production which aspartic acid group amino acid control of synthesis on serine alkaline protease

    BAHAR TOSUN ERCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR ÇALIK

    PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR

Geri Dön