Yarrowia lipolytica ile sitrik asit üretimine etki eden çeşitli parametrelerin incelenmesi ve bazı endojen maya suşlarının sitrik asit üretim kapasitelerinin değerlendirilmesi
Investigation of various parameters affecting citric acid production by Yarrowia lipolytica and assessment of citric acid production capacities of some endogenic yeast strains
Yazar: SEDA KARASU YALÇIN
Danışman: PROF. DR. M. TİJEN BOZDEMİR ; PROF. DR. Z. YEŞİM ÖZBAŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Sitrik asit = Citric acid

Özet:
Bu arastırmada, ilk olarak bazı endojen maya susları sitrik asit üretim kapasiteleriaçısından degerlendirilmis ve aralarından bir Yarrowia lipolytica susunun yüksekmiktarda sitrik asit ürettigi belirlenmistir. Çalısmada ayrıca; kesikli bir sistemde, buyerli sus ve Yarrowia lipolytica NBRC 1658 susunun üreme ve sitrik asit üretimkinetikleri üzerine çesitli parametrelerin etkileri de incelenmistir. Üreme ve sitrikasit üretimi üzerine substrat türü ve baslangıç derisiminin etkilerinin arastırıldıgıçalısmalarda gliserin, fruktoz, glukoz, mannitol ve sakkaroz kullanılmıstır. Yerli susile en yüksek sitrik asit derisimi; 65.10 g/L olarak, fruktoz içeren ortamda eldeedilmistir. NBRC 1658 susu için ise; en yüksek sitrik asit derisimi glukoz içerenortamda ve 34.15 g/L olarak belirlenmistir. Her iki sus için de glukoz, fruktoz,gliserin ve mannitolün yüksek derisimlerinde substrat inhibisyonu etkisigözlenmistir. NBRC 1658 susu ve yerli sus için en yüksek sitrik asit üretimisırasıyla baslangıç pH'ı 7.0 ve 5.2 olan ortamlarda elde edilmistir. Her iki sus içinde en yüksek sitrik asit üretimi 30oC'de ve amonyum klorür baslangıç derisiminin2 g/L oldugu ortamda elde edilmistir. Fermantasyon ortamında demir, bakır vemangan tuzlarının kullanılmasının, bu susların sitrik asit üretimlerini olumsuzyönde etkiledigi belirlenmistir. Çinko tuzu 0.008 g/L baslangıç derisimindekullanıldıgında ise, yerli susun sitrik asit üretiminin arttıgı bulunmustur. Suslarınsitrik asit üretimlerinin en iyi oldugu kosulların bir arada kullanıldıgı çalısmalarda;en yüksek sitrik asit derisimi, yerli sus ile ve 67.02 g/L olarak bulunmustur. Gıdaendüstrisindeki bazı artık ve atıkların kullanıldıgı deneylerde ise; peyniraltısuyunun, maya suslarının sitrik asit üretimlerini destekleyen bir ortam oldugubelirlenmistir.Anahtar Kelimeler: Sitrik asit, maya, Yarrowia lipolytica, kesikli sistem,fermantasyon kinetigi, üreme kinetigi

Abstract:
In this research, firstly some endogenic yeast strains were evaluated for their citricacid production capacities, and it was determined that a Yarrowia lipolytica strainamong them produced high amounts of citric acid. Additionally in this study, theeffects of various parameters on the growth and citric acid production kinetics ofthat domestic strain and Yarrowia lipolytica NBRC 1658 strain were alsoinvestigated in a batch system. In the studies in which effects of substrate typeand its initial concentration were investigated; glycerol, fructose, glucose, mannitoland sucrose were used. For the domestic strain, maximum citric acidconcentration was obtained as 65.10 g/L in a medium containing fructose. For thestrain NBRC 1658, maximum citric acid concentration was determined as 34.15g/L in a medium containing glucose. For both strains, substrate inhibition effectwas observed at high initial concentrations of glucose, fructose, glycerol andmannitol. For NBRC 1658 strain and the domestic strain, the highest citric acidproduction was obtained in the media having initial pH values of 7.0 and 5.2,respectively. For both of the strains, the highest citric acid production was obtainedat 30oC and in the medium with 2 g/L initial concentration of ammonium chloride. Itwas determined that, using iron, copper, and manganese salts in the fermentationmedium adversely affected citric acid production of the strains. It was found that,when zinc sulphate was used at an initial concentration of 0.008 g/L, citric acidproduction of the domestic strain was increased. In the studies that conditionsproviding best citric acid production of the strains were used together, maximumcitric acid concentration was found as 67.02 g/L with the domestic strain. In theexperiments which some wastes and by-products of food industry were used,whey was determined as a medium supporting citric acid production by the yeaststrains.Keywords: Citric acid, yeast, Yarrowia lipolytica, batch system, fermentationkinetics, growth kinetics