İmmobilize hücrelerle penisilin üretiminde taşıyıcı olarak pomza partiküllerinin kullanılabilirliğinin araştırılması

Bu çalışmada, immobilize P.chrysogenum ile penisilin üretiminde taşıyıcı olarak pomza partiküllerinin uygunluğu araştırılmıştır. Ayrıca immobilize ve serbest hücrelerle yapılan fermentasyonlar, biyokütle ve penisilin üretimi bakımından karşılaştırılmıştır. Öncelikle, işlenmemiş pomza mikrobiyal hücreler için taşıyıcı olarak kullanılabilecek hale getirilmiş, ayrıca fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Kimyasal bileşiminin % 74'ünü SiO2(silika), kalanını ise diğer inorganik oksitler oluşturmaktadır. Pomza partiküllerinin porlu yüzeysel yapısı SEM'de ayrıntılı olarak incelenmiş ve heterojen bir por dağılımı gözlenmiştir. Yapılan yüzey alanı analizlerinde 603 æm çaplı bir gram partikülün 0.526 m2/g yüzey alanı oluşturduğu belirlenmiştir. Pomza partiküllerinin seçiminde misaliyal hücrelerin tutunması için pomzanın affinitesi, porlu yapısı nedeniyle yüksek yüzey alanına sahip olması, inert oluşu, dayanıklılığı ve toksik olmaması gibi özellikler dikkate alınan en önemli kriterlerdir. Pomza partiküllerinin üzerine P.chrysogenum sporlarının adsorbsiyonu için optimum şartlar belirlenmiştir. İmmobilizasyon; 603 æm çaplı pomza partikülleri üzerine, 108-109 spor/ml'lik spor süspansiyonundan %20(w/v) oranında ilave edilerek bir saatlik bir temas süresiyle gerçekleştirilmiştir. İmmobilize ve serbest hücreler, çalkalamalı kültürlerde miseliyal gelişme ve penisilin üretimi bakımından karşılaştırılmışlardır. Pomza partiküllerinin yüzeyini tamamen kaplayan miseliyal büyüme kuvvetli bağlantılar oluşturmuştur. Bu şekilde gelişen biyopartiküllerle hem miseliyal gelişmenin hem de penisilin üretiminin klasik fermentasyon kültürlerine kıyasla önemli derecede arttığı gözlenmiştir. Çalkalamalı kültürlerde fermentasyon; serbest misellerle 23 g/l kuru misel ağırlığı ve 6,5 U/ml penisilin üretimi verirken, immobilize misellerle 28 g/l kuru misel ağırlığı ve 10,2 U/ml penisilin üretimine ulaşılmıştır. Sonuç olarak, küfler gibi filamentöz morfolojiye sahip mikroorganizmalar tarafından üretilen birçok metabolitin immobilize hücrelerle sürekli sistemlerde üretiminde, pomza partiküllerinin yeni bir taşıyıcı olarak geniş bir uygulama alanı bulacağı umulmaktadır.