Feeding strategy development for human growth hormone production by Pichia pastoris
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: BAHAR BOZKURT
Danışman: PINAR ÇALIK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, yüksek derişimde rekombinant insan büyüme hormonu (rhGH) üretmek amacı ile ikinci karbon kaynağı sorbitolun varlığında farklı üre-tim stratejilerinin rHGH üretimi üzerine etkisi araştırılmıştır. İnsan büyüme hor-monu geni taşıyan rekombinant Pichia pastoris-Mut+ suşu kullanılmış; proses süresince hücre, sorbitol, metanol, rhGH, AOX ve yan-ürünler proteaz ve organik asit derişimleri ölçülerek izlenmiştir. Belirtilen amaç doğrultusunda çalışmanın ilk bölümünde üç biyoreyaktör işletim stratejisi tasarlanmıştır. Tasarlanan üç işle-tim stratejisi temel olarak üretim fazına geçiş anı t=0 st'ta başlamak üzere çift-substrat metanol ile sorbitolun eşanlı olarak: i) kesikli-işletimle 50 g L-1 sorbitol beslemesi; ii) yarı-kesikli işletimle özgül çoğalma hızı ?0=0.03 st-1 veya ?0=0.04 st-1 olacak şekilde metanol beslemesi ve; iii) sorbitol özgül tüketim hızı qS=0.152 g g-1st-1 kullanılarak hesaplanan özgül çoğalma hızı ?0=0.025 st-1 olacak şekilde yarı-kesikli sorbitol beslemesi ile oluşturulmuştur. Böylece, üretim fazında t=0?15 st arasında biyoreaktörde sorbitol derişimi 50 gL-1 değerinde sabit tutulmuş, ve sorbitol beslemesi t=15 st'ta kesilmiştir. Tasarlanan ilk stratejide (SSM1) metanol ?0=0.03 h-1 çoğalma hızı ile yarı-kesikli olarak beslenmiş ve üretim ortamı H+ iyonu derişimi pH=5.0 olacak şekilde ayarlanmıştır. Uygulanan ikinci stratejide (SSM2) üretimde, yarı-kesikli metanol beslemesi ?0=0.03 h-1 çoğalma hızı ile gerçekleştirilmiştir; diğer taraftan biyoreaktörde H+ iyonu derişimi t=0 st'da pH=5.5'de başlanmış ve t=0-24 st arasında bu değerde sabit tutulmuş, ancak t=24 st sonunda pH değeri 5.0'e düşürülerek proses sürdürülmüştür. Üçüncü stratejide (SSM3), metanol beslemesi ?0=0.04 st-1 çoğalma hızı ile gerçekleştirilmiştir; di-ğer parametre pH=5.0'te üretim fazı süresince sabit tutulmuştur. En yüksek rhGH üretimi ve hücre derişimine birinci strateji SSM1'de CrhGH=640 mg L-1 ve CX=105.3 g L-1 derişimleri ile ulaşılmış; çift substratlı üretim sisteminde, toplam substrat temel alınarak en yüksek ürün ve hücre verimleri, sırasıyla, YCrhGH/S =1.83 mg g-1 ve YX/S =0.21 g g-1 olarak hesaplanmıştır.Çalışmanın ikinci kısımında iki substrat, sorbitol ve metanol birlikte suda çözelti olarak biyoreaktöre yarı-kesikli olarak beslenmiştir. Besleme çözeltisinde 13.88 mol suda, 1.37 mol sorbitol ve 6.21 mol metanol olacak şekilde ayarlan-mıştır ve sorbitol üzerinden ?0=0.03 st-1 çoğalma hızı ile üretim ortamına 30 st süreyle beslenmiştir; t=30 st'ten sonra ise yalnız metanol beslenmiştir. En yüksek hücre ve rhGH derişimleri sırası ile Cx=104.7 g L-1 ve CrhGH=124 mg L-1 olarak hesaplanmıştır. Toplam substrat temel alınarak elde edilen en yüksek hücre ve ürün verimleri ise sırasıyla YX/S=0.21 g g-1 ve CrhGH/S=0.39 mg g-1 olarak bulun-muştur. SM için bulunan en yüksek hücre derişiminin SSM1 için bulunan en yük-sek hücre derişimine yakın olduğu; ancak, SM stratejisi ile en yüksek rhGH derişiminin SSM1 stratejisinden 5.2-kat daha düşük olduğu belirlenmiştir.