Şeker ve sirke endüstrisi atıklarından bakteriyel selüloz üretimi
Bacterial cellulose production via utilization of effluents from sugar and vinegar industries
- Tez No: 452741
- Danışmanlar: PROF. DR. NURAN DEVECİ AKSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Chemical Engineering, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyokinetik modeller, Mikrobiyal fermentasyon, Biokinetic models, Microbial fermentation
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, selüloz üretim kapasitesine sahip ve mutasyon direnci sergileyen Gluconacetobacter türlerinin izolasyonu ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Asetik asit bakterilerinin, sirke fermantasyonu atığı, çürük ve taze meyveler gibi sıralanabilecek tipik izolasyon kaynakları taranarak 329 izolat elde edilmiş ve bu izolatlardan dokuz adedinin selüloz üretebildiği tespit edilmiştir. Uygulanan detaylı morfolojik ve biyokimyasal testler, bu izolatların Acetobacteraceae ailesinin Gluconacetobacter cinsine uyum sağladıklarını göstermiştir. İzolatlar arasında, uzun dönem saklama koşullarında üretim kapasitesini koruyabilen tek suş olan P2A, 16S rRNA sekans analizine tabi tutulmuş, elde edilen 1405 baz çiftlik kısmi rRNA dizisi bu suşu, %99.8?e varan sekans benzerliği nedeniyle, Gluconacetobacter hansenii kümesinde konumlandıran filogenetik ağacın oluşturulmasında kullanılmıştır. Gluconacetobacter hansenii P2A tarafından gerçekleştirilen bakteriyel selüloz üretimini en üst seviyeye taşıyacak deney koşulları Plackett Burman ve yanıt yüzey deneysel tasarım teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. Sonuçlar, inkübasyon süresi ile fruktoz ve sitrik asit derişimlerinin selüloz üretimi üzerindeki en etkili faktörler olduğunu göstermiştir. Gluconacetobacter hansenii P2A 120 rpm?lik karıştırma hızı uygulandığında, beş ardışık üretim sürecinde mutasyona uğramayarak direnç sergilemiştir. Optimum koşullar altında, gerek verim, gerekse üretilen selüloz miktarında ciddi biçimde artış kaydedilerek %29.6 verim ile 12.24±0.53 g/L bakteriyel selüloz üretimi gerçekleştirilmiştir. Morfolojik ve kimyasal yapı XRD, FT-IR, SEM and TGA kullanılarak açıklanmıştır. Mikroorganizma büyümesi Monod ve Lojistik modeller ile ifade edilebilmiş, ürün oluşumu verileri ise Leudeking Piret modeline uyum sağlamıştır. Elde edilen sonuçlar, Gluconacetobacter hansenii P2A?nın bakteriyel selülozun endüstriyel anlamda sürdürülebilir bir üretime olanak sağlayacak nitelikte bir mikroorganizma olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study aimed for the isolation and characterization of mutation resistant Gluconacetobacter strains that are capable of bacterial cellulose synthesis. Several sugary niches such as vinegar fermentation wastes and fresh or rotten fruits were screened to obtain 329 isolates out of which, 9 were identified as cellulose producers. Through extensive biochemical and morphological testing, all potential strains were classified within Gluconacetobacter genus of Acetobacteraceae family. Only one strain, namely P2A isolated from a rotten plum, could maintain its productivity during long term preservation. 16S rRNA sequence of this isolate was used to construct a phylogenetic tree which placed P2A in Gluconacetobacter hansenii cluster due to similarities reaching up to 99.8%. The optimal conditions for cellulose production by Gluconacetobacter hansenii P2A were investigated by application of Plackett-Burman and Response Surface experimental design techniques. Results pointed the length of incubation period, fructose and citric acid concentrations as the most significant effects on bacterial cellulose production. The strain showed mutation resistance for agitation rates up to 120 rpm. Under optimal conditions, this strain produced 12.24±0.53 g/L cellulose corresponding to 29.6% yield which were significantly higher than 1.275±0.15 g/L and 8% yield recorded for base case conditions. Chemical and morphological structure of syntesized celluloses were explained by XRD, FT-IR, SEM and TGA measurements. Monod and Logistic models for bacterial growth fitted kinetic data well, while Leudeking Piret model was found to express product formation kinetics. As a result, Gluconacetobacter hansenii P2A was suggested as a microorganism suitable for sustainable production of bacterial cellulose.
Benzer Tezler
- Gıda sanayi dış ticaretinde belirleyici faktörlerin analizi: Türkiye için panel yerçekimi ticaret modeli uygulaması
Analysis of factors that determine food industry foreign trade: A panel gravity model for Turkey
HAMİT CANDAN
- Gıda sektöründe stratejik iletişim yönetimi olarak konu yönetimi ve uygulamaları
Issues management in the food industry as a strategic communication management
MELTEM GÖKMEN TOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
İletişim BilimleriGalatasaray Üniversitesiİletişim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEREM RIZVANOĞLU
- Hierarchical deep bidirectional self-attention model for recommendation
Hiyerarşik çift yönlü öz dikkat tabanlı derin öğrenme tavsiye modeli
İREM İŞLEK
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞULE GÜNDÜZ ÖĞÜDÜCÜ
- Bursa destinasyonunun geliştirilmesinde ipekçiliğin değerlendirilmesi
Evaluation of silking in the development of Bursa destination
HÜLYA DURAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
TurizmKütahya Dumlupınar Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HABİBE YELDA ŞENER
- Türkiye'de sivil havacılık şirketlerinin faaliyetleri (1923-1933)
Activities of civil aviation companies in Turkey (1923-1933)
SEZER ÇITIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tarihİstanbul ÜniversitesiAtatürk İlkeleri ve İnkılap Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖKKEŞ KÜRŞAD KARACAGİL