Fed-batch strategy development for serine alkaline protease production
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2003
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AYŞE SİNEM HAMZAPAŞAOĞLU
Danışman: PINAR ÇALIK
Özet:Bu araştırmada, pHV1431: ısubC taşıyan rekombinant Bacillus subtilis ile serin alkalin proteaz üretimini arttırmak için yarı kesikli işletimin ve besleme stratejisinin etkisi incelenmiştir. Bu çerçevede, karbon ve azot kaynaklarının beslenme zaman ve derişimlerinin etkisi hem tanımlanmış, hem de kompleks ortamlarda orbital karıştırmalı sistemde, hava-filtreli V=33 mi hacimli biyoreaktörlerde araştırılmıştır. Tanımlanmış ortam en uygun besleme stratejisi: başlangıç glukoz derişimi CG°=6 kg/m3; başlangıç (NH4)2HP04 derişimi CN°=3.53 kg/m3; t=8 st'te ortama 2 kg/m3 glukoz ve 0.96 kg/m3 (NH4)2HP04 beslemesi; t=20 st'te ortama 1 kg/m3 glukoz beslenmesidir. Bu strateji ile SAP üretimi referans üretim ortam aktivitesine kıyasla 1.40-kat arttırılmıştır. Tanımlanmış ortamda bulunan en uygun besleme stratejisi, kompleks ortama uygulanmıştır. Glukoz temelli en uygun kompleks ortam besleme stratejisi, t=0 st'te CG°=6 kg/m3 ve Cs°=15 kg/m3 soya derişimi; t=8 st'te 3 kg/m3 soya and 2 kg/m3 glukoz ve t=20 st'te 2 kg/m3 soya ve 1 kg/m3 glukoz beslenmesidir. Bu stateji sonucu ulaşılan aktivite 5142 U/cm3'tür, bu değer glukoz temelli kompleks referans ortam aktivitesinden 1.36-kat daha yüksektir. Sukroz temelli en uygun kompleks ortam besleme stratejisi, t= 0 st'te CSuc°=10 kg/m3 sukroz derişimi ve Cs°=15 kg/m3 soya derişimi ile başlayarak; t=8 st'te 3 kg/m3 soya ve 3 kg/m3 sukroz; t=20 st'te de 2 kg/m3 soya ve 2 kg/m3 sukroz beslenmesidir. Bu stateji sonucu ulaşılan aktivite 5742 U/cm3'tür, bu değer sukroz temelli kompleks referans ortam aktivitesinden 1.1-kat daha yüksektir. Son olarak, 3.0 dm3 hacimli pilot ölçek biyoreaktör sisteminde sabit karıştırma hızında (N=750 min"1) hava giriş hızı etkisi incelenmiştir. Hava giriş hızını Q0/VR=0.5 vvm'den Q0/VR=1 vvm'e artırıldığında en yüksek aktivite t=34 st'te 8650 U/cm3 olarak bulunmuştur. Bu değer N=750 min"1, Qo/VR=0.5 vvm aktivite değerinden 1.83-kat daha yüksektir. En uygun besleme stratejisi kullanılarak, N= 750 min"1 ve Q0/VR=1 vvm koşullarında üretilen SAP enziminin aktivitesi t=39 st'te 9355 U/cm3 olarak bulunmuştur; aktivite artmış, ancak biyoproses süresi kesikli işletime kıyasla uzamıştır.Anahtar Kelimeler: Serin alkali proteaz, üretim, Bacillus, yarı kesikli işletim, oksijen aktarım katsayısı, oksijen tüketim hızı.