Investigation of photofermentative poly-hydroxybutyrate (PHB) and hydrogen production via rhodobacter capsulatus
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ERTAN HOŞAFCI
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Tuba Hande Bayramoğlu
Eş Danışman: Harun Koku
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasının amacı, Rhodobacter capsulatus türlerinin iki suşu kullanılarak fotofermentasyon yoluyla hidrojen (H2) ve polihidroksibütirat (PHB) üretimini etkileyen faktörlerin araştırılmasıdır. Bu amaçla Set 1, Set 2 ve Set 3 olmak üzere üç deneysel set kurulmuştur. Set 1'de, bakteriyel biyokütlenin ön işleminde çeşitli yaklaşımlar araştırılmıştır. R. capsulatus Yabanıl Tip suşu için, farklı ön muamele yöntemlerinin kullanılması önemli bir fark yaratmamış ve hücre kuru ağırlığının (cdw) ortalama %29,6'sı PHB olarak gözlenmiştir. Mutant R. capsulatus YO3 suşu için, kurutulmuş numuneler için cdw'nin %28,2'ine kıyasla kurutulmamış biyokütle numunelerinde cdw'nin %40,1'i olarak gözlenen PHB'de kurutma etkisinin önemli olduğu sonucuna varılmıştır. Bundan sonra yapılacak setlerde kullanılacak suş olarak YO3'ün benimsenmesi ve kurutma işlemine tabi tutulmaması gerektiği sonucuna varılmıştır. Set 2'de, asetat ve sükroz olmak üzere iki farklı substrat türü kullanılarak potansiyel bir stres durumu olarak artan sodyum (Na+) konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır. 4000 mgNa+/L'ye kadar Na+ artışının dolaylı bir sonucu olarak, pH'ın artmasının önemli bir stres durumu olduğu gözlenmiştir. Maksimum PHB birikimi, asetat ve sükroz için sırasıyla cdw'nin %57,7 ± 5,2 ve %3,3 ± 0,4'ü olarak gözlenmiştir. Asetat ve sükroz içeren reaktörler için maksimum hidrojen üretkenlikleri sırasıyla 0,58 ± 0,03 ve 0,73 ± 0,06 mmol/L·sa olarak gözlenmiştir. Set 3'te, yüksek ve düşük Na+ koşullarında bir stres koşulu olarak pH'ın etkisi araştırılmıştır. Düşük ve yüksek Na+ koşulları için sırasıyla 8.50 pH'ta maksimum PHB birikiminin cdw'nin %57.5 ± 0.2 ve 7.70 pH'ta %33.6 ± 2.0 olduğu gözlenmiştir. Maksimum hidrojen üretkenliği, pH 7.00'de 0.42 ± 0.01 mmol/L·sa olarak gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Rhodobacter capsulatus, PHB Üretimi, Hidrojen Üretimi, Sodyum Birikimi, pH Etkisi