| الوصف: |
Bu tez çalışması iki bölümden oluşmaktadır; ilk bölümde biyoreaktörler kullanılarak yeni bir probiyotik bakteri suşu üretiminin tepki yüzey optimizasyonu çalışılmış ve ikinci bölümde de biyosürfaktan üreten mikrooraganizma taraması yapılmış, daha sonra da bu biyosürfaktanın saflaştırılması ve karaterizasyonu çalışılmıştır.Probiyotikler, gerekli miktarda uygulandığında konaklarına yararlı olan canlı mikroorganizmalardır. Bu mikroorganizmalar çiftlik hayvanlarında büyümeyi artırmak, yemin verime dönüşümünü artırmak ve ölüm oranını azaltmak amacıyla kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu mikrooragnizmaların yüksek miktarda üretimi önemlidir; fakat bu aşamada üretim maliyetinin yüksek olması bir sorun olmaktadır. Üretim maliyetine etki eden başlıca faktörler mikroorganizmaların büyümesi için gerekli olan besi yeri ve üretim koşullarıdır. Bu nedenle yüksek miktarda üretim yaparken, kullanılan besi yerinin içeriğinin ve üretim koşullarının optimizasyonun yapılması çok önemlidir. Bu çalışmada, yeni bir Bacillus pumilus probiyotik suşu olan STF26 mikroorganizmasının besi yeri içeriğinin ve büyüme koşullarının optimizasyonu yapılmıştır. Optimizasyonu yapılan faktörler; sıcaklık, pH ve karbon kaynağı olarak kullanılan dekstroz, azot kaynağı olarak kullanılan maya özütü, KH2PO4 ve MgSO4.7H2O konsantrasyonlarıdır. Bu faktörlerin optimizasyonun yapılmasında tepki yüzey yöntemi kullanılmış ve optimum değerler sırasıyla sıcaklık, pH ve dekstroz, maya özütü, KH2PO4 ve MgSO4.7H2O konsantrasyonları için 30.9 °C, 6.9, 20 % (ağırlık/hacim), 1.526 % (ağırlık/hacim), 0.1 % (ağırlık/hacim) and 0.5 % (ağırlık/hacim) olarak bulunmuştur. Optimum koşullar kullanıldığında elde edilen en yüksek biyokütle 10.42 g/L olarak bulunmuştur ve bu değer optimum sıcaklık ve pH kullanılıp besi yeri olarak LB kullanıldığında elde edilen değerin yaklaşık 2.5 katıdır.Tez çalışmasının ikinci bölümünde ise yeni bir Staphylococcus xylosus suşu olan STF1 tarafından üretilen biyosürfaktanın saflaştırılması ve karaterizasyonu çalışılmıştır.Biyosürfaktanlar yüzey aktif malzemeler olup farklı endüstrilerde geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Ayrıca biyosürfaktanların kimyasal yöntemlerle sentezlenmiş benzerlerine göre pek çok avantajları vardır. Ancak üretimlerinin yüksek maliyetli, saflaştırma işlemlerinin zor ve yüksek miktarda biyosürfaktan üreten suşların kısıtlı olması nedenleriyle biyolojik sürfaktanlar ekonomik olarak kimyasal sürfaktanlarla yarışamamaktadırlar. Bu çalışmada biyosürfaktan üreten yeni bir bakteri suşu olan STF1 ile çalışılmış ve üretilen bu biyosürfaktanın kütle spektrometresi ve FTIR kullanılarak karaterizasyonu yapılmıştır. Sonuçlara göre elde edilen biyosürfaktan bir lipopeptit yapısındadır ve kütlesi 931.9550 (kütle/yük) olarak bulunmuştur. This thesis consists of two chapters; in the first chapter response surface optimization of the production of a potential probiotic strain was studied by using bioreactors and in the second chapter screening of biosurfactant producing microorganisms was carried out followed by the purification and characterization of the biosurfactant produced.Probiotics are live microorganisms that when administered in adequate amounts are favorable to their host. They are used on livestock to enhance the growth of animals, improve the efficiency of feed conversion and to decrease mortality rate. Therefore, it is important to produce these microorganisms in high amounts. However, process economics is a problem in large scale production of the microorganisms. Main factors that affect the process economics are the growth medium of the organism and the process conditions. Therefore, optimizing the composition of the growth media and cultivation conditions are of crucial importance in large scale production. In this study, optimization of growth media composition and cultivation conditions of a novel probiotic strain, Bacillus pumilus STF26, was done. Factors optimized were temperature, pH and the concentrations of dextrose as carbon source, yeast extract as nitrogen source, KH2PO4 and MgSO4.7H2O. Response surface methodology was used to optimize the parameter and the optimum values are found to be 30.9 °C, 6.9, 20 % (w/v), 1.526 % (w/v), 0.1 % (w/v) and 0.5 % (w/v) for temperature, pH and the concentrations of dextrose, yeast extract, KH2PO4 and MgSO4.7H2O, respectively. Maximum biomass at optimum conditions was 10.42 g/L which is nearly 2.5 times higher when compared to the one obtained by using LB medium at optimized temperature and pH values.In the second chapter, production and characterization of a biosurfactant produced by a novel strain of Staphylococcus xylosus, STF1, was studied.Biosurfactants are surface active agents that have a broad range of applications in different industries and they have several advantages over their chemically synthesized counterparts. However, they cannot compete economically with synthetic surfactants due to their high production cost, the difficulties in downstream processing and the lack of overproducing strains. In this study a novel strain that produces biosurfactant, STF1, was isolated and the biosurfactant was characterized by using mass spectrometry and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. FTIR results indicated the lipopeptide nature of the biosurfactant produced by this strain. Moreover, the mass of the purified biosurfactant was 931.9550 (m/z). 90 |
