Farklı gıda işleme atıklarından biyoetanol üretiminde Vitreoscilla hemoglobininin kullanım potansiyelinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, VHb?nın kullanımı ile karbon kaynağı olarak şeker pancarı melas hidrolizatı (MH) ve peynir altı suyunun tozunu (PAST) içeren ortamlarda biyoetanol üretiminin arttırılması incelendi. Çalışmada, E. coli FBR5 suşu ve bu suştan pdc (piruvat dekarboksilaz geni), adhb (alkol dehidrogenaz geni) ve vgb (Vitreoscilla hemoglobin geni) ile geliştirilen TS3 ve TS4 suşları kullanılarak hücre büyümesi, VHb seviyeleri ve etanol üretim değerleri incelendi. VHb ekspresyonunun TS3 ve TS4 suşlarında etanol üretimi arttırdığı belirlendi. MH besiyeri ve PAST besiyerinde TS3 ve TS4 suşları ile tüm koşullarda, FBR5 suşuna göre önemli ölçüde daha faza etanol üretildi. MH besiyerinde en fazla etanol üretimi TS4 suşu ile FBR5 suşuna göre % 88 daha fazla iken, TS3 suşu ile ise % 56 daha fazla etanol üretimi belirlendi. PAST besiyerinde ise yüksek etanol üretimi, VHb ile eksprese edilen iki suş ile sağlandı ancak düşük VHb ile eksprese edilen TS3 suşu ile daha fazla etanol üretildi. Etanol üretiminde en fazla artış TS3 suşu ile % 40 ile % 360 arasında iken, TS4 suşu ile ise % 17 ile % 40 arasında etanol üretimi gözlemlendi. Sonuçlar, VHb teknolojisinin şeker pancarı melası ve peynir altı tozu ile etanol üretiminde pratik öneme sahip olabileceğini göstermektedir.In this work, the enhancement of bioethanol production from sugar beet molasses hydrolysate (SBMH) and whey powder (WP) included media as carbon sources through the use of VHb was investigated. In this study, E. coli strain FBR5 and those transformed with pdc (pyruvate decarboxilase gene), adhb (alcohol dehidrogenase gene) and vgb (Vitreoscilla hemoglobin gene) (TS3 and TS4) were utilized. 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. In SBMH medium and in WP medium both strains TS3 and TS4 produced significantly more ethanol than strain FBR5 for all conditions. In SBMH medium the highest ethanol production was achieved with TS4 strain producing 88% more ethanol compared to TS3 strain producing about 56% more ethanol than FBR5 strain. In WP growth medium the highest ethanol enhancement was achieved by two VHb expressing strains but the lower VHb expressing strain, TS3, produced more ethanol. The more increase in ethanol production with the strain TS3 ranged from 40% to 360% were observed then the strain TS4 ranged from 17 % to 40%. The results demonstrate that VHb technology can have practical importance in the production of ethanol from sugar beet molasses and whey powder.