Tarımda biyolojik savaşımda kullanılabilecek biyopreparat formuülasyonlarının büyük ölçekte üretilmesi
Optimisation of large scale production of some antagonistic bacterial bioformulations
Yazar: TUĞBA ADIYAMAN KOLTUKSUZ
Danışman: PROF. DR. FAZİLET VARDAR SUKAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Biyolojik mücadele = Biological control ; Erwinia amylovora = Erwinia amylovora ; Kurutma = Drying

Özet:
Bu çalımanın amacı; Armut Ate Yanıklıı hastalıı etmeni olan Erwinia amylovora'yakarı, etkinlii bilinen, Pantoea agglomerans (Erwinia herbicola) Eh-24 izolatının, büyük ölçektebiyokütle üretiminin optimize edilmesi ve biyopreparat formülasyonlarının üretilmesidir.Çalımada, antagonistik bakterinin geliebildii sentetik besiyerinin yanı sıra, sakkaroz, melas,dekstroz, Fruktoz 42, ısı etkisiyle parçalanmı bira mayası, peynir altı suyu ve süt tozu gibi dahaucuz ve kolay bulunabilir üretim ortamları da denenmitir. Sakkaroz ve bira mayası içerenortamlar kullanılarak, düük maliyetle yüksek biyokütle miktarı elde edilmitir. Ortamoptimizasyonunu takiben, 0,5 lt., 2,5 lt., 10 lt. ve 20 lt. hacimli karıtırmalı tank biyoreaktörlerkullanılarak ölçek büyütme çalımaları yapılmıtır. Biyoreaktörlerde elde edilen biyokütle, Naalginat,talk gibi deiik katkı maddeleri ile karıtırılarak akıkan yataklı kurutucuda veya taıyıcıolarak sodyum glutamat (SG) ve hidroksi etil niasta (HEN) kullanılarak püskürtmeli kurutucudakurutularak ya da liyofilize edilerek gelitirilen biyopreparat formulasyonlarının hastalık etmeniolan Erwinia amylovora üzerindeki yarı in vivo etkileri; Ham Armut Testi ile belirlenmitir.Akıkan yataklı kurutucuda 10 dakika süreyle kurutularak elde edilen en yüksek canlılık deerinesahip (2,0x108 kob/ml) biyoformulasyonun, E.amylovora enfeksiyonlarını tamamen engelleyerek,streptomisin kadar etkili olduu görülmütür. Ayrıca, 1,5x108 kob/ml canlılık deerine sahip olan,Sodyum glutamat (SG) ilave edilmi ve püskürtmeli kurutma yöntemiyle elde edilen formülasyonörneinin, streptomisin kadar etkili olduu ve hastalık enfeksiyonlarını engelledii gözlenirken,1,0x108 kob/ml canlılık deerine sahip olan hidroksi etil niasta (HEN) içeren örnein ise hastalıkbelirtisi olan bakteriyel sızıntı ve ıslanmı görüntü verdii saptanmıtır. 1,0x 109 kob/ml deerinesahip olan Liyofilize (LYF) formülasyonun, pozitif kontrol ve streptomisin ile benzer ekildehastalık enfeksiyonlarını engelledii belirlenmitir. Çalıma, E.amylovora enfeksiyonlarına karıetkin ve ekonomik olarak büyük çapta üretilebilen biyoformülasyonların ticarilemepotansiyellerinin olduunu açıkça sergilemektedir.Anahtar Kelimeler: Erwinia amylovora, Ate Yanıklıı, Pantoea agglomerans,biyoformulasyon, biyolojik savaım, kurutma, ölçek büyütme.

Abstract:
The aim of this work was to optimize the large scale biomass production and obtainbioformulations of Pantoea agglomerans (Erwinia herbicola) Eh-24 strain to be used againstFire Blight pathogen. Initially, the antagonistic bacteria were grown in synthetic medium.Subsequently, media containing commercial materials such as sucrose, molasses, dextrose,Fructose 42, heat disintegrated Baker?s Yeast, whey, milk powder were tested and highbiomass titres were obtained at low cost. The scale-up studies were carried out following theoptimization of growth conditions, using bioreactors of 0,5, 2,5, 10 and 20 litre volumes.Bioformulations were obtained by mixing the biomass produced in the bioreactors withdifferent carriers such as sodium alginate, talk, sodium glutamate (SG) and hydroxy ethylstarch (HEN) and drying the mixture in fluidized bed drier,spray drier or by freeze ? dryingit. The effectiveness of these bioformulations was against the infection agent Erwiniaamylovora were tested using the immature pear test. It was observed that the bioformulationobtained from fluidized bed dryer (dried for ten minutes) yielded the highest viability ratio(2,0x108 cfu/ml) and was as effective as streptomycin hindering E.amylovora infectionstotally. Similarly, the bioformulation sample obtained by spray drying with sodium glutamateas additive and having a viability ratio of 1,5x108 cfu/ml was as effective as streptomycin.However, the sample with a viability ratio of 1,0x108 cfu/ml containing hydroxy ehyl starchexhibited. The study clearly demonstrates that large scale commercial production of effectivebioformulations against the E. amylovora are economically feasible and have industrialpotential.Key Words: Erwinia amylovora, Fire Blight, Pantoea agglomerans, bioformulationbiological control, drying, scale up.