1,3-propandiol'ün üretiminde farklı immobilize kültür sistemlerinin karşılaştırılmalı incelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2014
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Hücre immobilizasyonu endüstriyel ürünlerin eldesinde sıkça kullanılan biyoteknolojik bir tekniktir. Son yıllarda bu teknik 1,3-Propandiol (1,3-PDO) gibi katma değeri yüksek ürünlerin eldesinde de kullanılmaya başlanmıştır. 1,3-PDO üretiminde mikroorganizmaların gliserolden anaerobik fermantasyonunun kullanılması, şu an mevcut olan ısıl kimyasal 1,3-PDO üretim tekniklerine çok iyi bir alternatiftir. Bunun sebepleri; yüksek hacimsel verimlere ulaşılabilmesi, daha az enerji kullanılması ve düşük miktarda çevreye zararlı atıklar açığa çıkmasıdır. Bunlara ek olarak, biyodizel üretimi sırasında yağların transesterifikasyonundan elde edilen ana yan ürün olan gliserol gibi yenilenebilir kaynakların kullanımına da olanak sağlanmaktadır. Literatürde kesikli, kesikli beslemeli, sürekli beslemeli ve iki aşamalı sürekli beslemeli sistemler ile bu üretim denemeleri gerçekleştirilmiştir. Bahsedilen denemelerden farklı olarak bu tez çalışmasında, hücre immobilizasyon yöntemlerinin 1,3-PDO üretimini önemli miktarda arttırabildiği ve daha küçük biyoreaktörlerde dayanıklı ve sürekli üretimlerin gerçekleştirilebileceği başarılı bir şekilde gösterilmiştir. Hapsetme ve tutundurmayı içeren iki farklı immobilizasyon yöntemi Klebsiella pneumoniae (GenBank No: 27F HM063413) kullanılarak sürekli kültürlerde yukarı akışlı dolgu kolon biyoreaktörlerde denenmiştir. İki yöntem de yüksek üretim verimliliklerine ulaşmış olmasına rağmen tutundurma yönteminin daha başarılı olduğu sonucuna varılmıştır. Bu tez çalışması Clostridium butyricum 5521'in proteomu incelenerek daha çok detaylandırılmış, böylece düşük ve yüksek giriş gliserol konsantrasyonu içeren fermantasyon ortamlarında farklı büyüme fazlarında gerçekleşen metabolik düzenlemeler ile ilgili bilgi sahibi olunması amaçlanmıştır. 1D, 2D ve MRM'i içeren LC-MS-MS bazlı nicel proteomik analizler farklı ifade edilen proteinleri inceleyebilmek için kullanılmıştır. Sonuçlar yüksek gliserol konsantrasyonunun büyümeyi yavaşlattığını ve çeşitli yan ürünlerin oluşmasını sağlayan metabolik yolaklardaki önemli proteinlerin ifadelerini de azalttığını göstermiştir. Bu tez çalışması gliserolden 1,3-PDO'ya giden metabolik yolaklarda görevli kilit enzimler hakkında önemli bilgiler sunmaktadır. Elde edilen bu veriler genetik manipülasyonlar ve suş geliştirme yöntemleri ile birleştirilerek daha verimli 1,3-PDO üretimleri için özgün stratejiler geliştirilmesinde kaynak olarak kullanılabilecektir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
1,3-propandiol, immobilizasyon, proteomiks, Klebsiella pneumoniae, Clostridium butyricum., 1,3-propanediol, immobilization,proteomics, Clostridium butyricum., Biyomühendislik A.B.D.
