Vitreoscilla hemoglobini'nin peynir altı suyundan biyoetanol üretimine etkisinin araştırılması.

Abstract

Bu tez çalışmasında, peynir altı suyundan biyoetanol üretiminin Vitreoscilla hemoglobini (VHb) aracılığı ile arttırılması araştırıldı. VHb ilk keşfedilen, aynı zamanda karakterizasyonu en iyi yapılmış prokaryotik hemoglobindir. Bu çalışmada, etanolojenik Escherichia coli FBR5 suşu ile vgb (Vitreoscilla hemoglobin) genlerini içeren TS3 ve TS4 suşları kullanılarak, farklı havalandırma koşullarında, peynir altı suyu veya laktoz içeren kontrol besiyerlerindeki üreme, VHb ekpresyon miktarları ve etanol üretim özellikleri belirlendi. Farklı koşullarda, VHb ekspresyonunun, TS3 ve TS4 suşlarında etanol üretimini arttırdığı görüldü. Etanol üretimi, peynir altı suyu içeren besiyerinde, FBR5 kontrol suşu ile elde edilene göre, TS3 suşu ile % 171-413, TS4 suşu ile % 38-48 artarken, her ünite hücre biyokütlesi başına etanol üretiminin TS3 suşu ile % 160, TS4 suşu ile % 27 daha fazla olduğu belirlendi. Laktoz Kontrol (LK) besiyeri (% 4 w/v) içeren ortamda ise FBR5 kontrol suşuna göre, etanol üretimi TS3 ile % 80, TS4 suşları ile yaklaşık % 43 artarken, her ünite hücre biyokütlesi başına etanol üretiminin TS3 suşu ve TS4 suşu ile % 100 daha fazla olduğu belirlendi. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar `VHb teknolojisi?nin gıda işleme atık suyundan etanol üretiminde pratik önemi olabileceğini göstermektedir.In the present work, the enhancement of bioethanol production from cheese whey through the use of the hemoglobin from the bacterium Vitreoscilla (VHb) was investigated. In this study, ethanologic Escherichia coli strain FBR5 was transformed vgb (Vitreoscilla hemoglobin) gene in two constructs (TS3 and TS4) were utilized. The growth conditions for strains TS3, TS4 and FBR5 were varied by modulating the aeration rate of cultures as well as inclusion of lactose or whey in the growth medium. Parameters measured included cell growth, VHb levels, and ethanol production. It was found that VHb expression in strains TS3 and TS4 enhanced their ethanol production under several conditions. In medium supplemented with whey, VHb expression increased ethanol production about 171-413 % with TS3 and 38-48 % with TS4, and the ratio of ethanol concentration to cell biomass as much as 160 % for TS3 and 27 % for TS4 compared with strain FBR5. In lactose containing (4% w/v) control medium the strains TS3 and TS4 showed as much as 80 and 43 % greater ethanol production respectively and an increase in the ratio of ethanol concentration to cell biomass of 100 % for both strains compared to the control strain, FBR5. The results obtained in this work demonstrate that `VHb technology? may be of substantial use in the production of ethanol from food processing waste water. Key words: Vitreoscilla Hemoglobin, Bioethanol, Cheese Whey.