Mikrobiyal hyaluronik asit üretimi ve tarımsal atıkların hyaluronik asit üretiminde değerlendirilebilirliğinin araştırılması
Microbial hyaluronic acid production and investigation of the evaluability of agricultural waste in hyaluronic acid production
Yazar: YASEMİN KARASU
Danışman: PROF. DR. MERİH KIVANÇ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Temel ve Endüstriyel Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Hyaluronik asit (HA) β-1,3 ve β-1,4 glikozidik bağı ile bağlanmış olan, canlı vücudunda bazı yaşamsal aktiviteleri gerçekleştiren, ticari olarak değerli bir polimerdir. Bu çalışmada HA üretiminde kullanılabilecek farklı mikroorganizmaların araştırılması, fermantasyon ortamında tarımsal atıkların kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi ile hyaluronik asit üretim koşullarının optimizasyonu amaçlanmıştır. S.thermophilus, S. epidermidis, E. durans, E. gallinarum, S. mutans ve S. warnei HA üretimi açısından incelenmiştir. Tarama deneyleri ile HA üretimi yaptığı belirlenen bakteriler ile optimizasyon çalışmalarına devam edilmiştir. Plackett Burman deney tasarımı ile üretimde etkili faktörlerin belirlenmesinden sonra cevap yüzey yöntemi ile optimum üretim koşulları belirlenmiştir. Üretimi etkileyen en önemli faktörler sıcaklık, pH, çalkalama hızı ve iz mineraller olarak bulunmuştur. En yüksek üretim miktarları S. thermophilus P4 88,0 mg/L ve S. mutans 1a21 85,0 mg/L olarak bulunmuştur. Optimum üretim koşulları belirlendikten sonra peynir altı suyu, melas, şilempe ve zeytin posasının üretimde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Üretilen hyaluronik asit hyaluronidaz enzimi ve FTIR ile tayin edilmiştir. Deneylere alınan bakterilerin HA üretiminde kullanılabilecekleri ve değerlendirilen tarımsal atıkların HA besiyerinde karbon ve azot kaynağı olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.

Abstract:
Hyaluronic acid (HA) is a commercially valuable polymer bonded by β-1,3 and β- 1,4 glycosidic bonds and performs some vital activities in the living body. In this study, it is aimed to investigate different microorganisms that can be used in HA production, to evaluate the usability of agricultural wastes in fermentation environment and to optimize hyaluronic acid production conditions. S.thermophilus, S. epidermidis, E. durans, E. gallinarum, S. mutans and S. warnei were examined in terms of HA production. Optimization studies continued with the bacteria that were determined to produce HA through screening experiments. After determination to the factors affecting production with the Plackett Burman experimental design, the optimum production conditions were determined by the response surface method. The most important factors affecting the production were found to be temperature, pH, agitation speed and trace minerals The highest production amounts were found as S. thermophilus P4 88,0 mg/L and S. mutans 1a21 85,0 mg/L. After determination to the optimum production conditions, the usability of whey, molasses, chill and olive pulp in production was investigated. The hyaluronic acid produced has been determined by hyaluronidase enzyme and FTIR. It has been determined that the bacteria taken in the experiments can be used in the production of HA, and the evaluated agricultural wastes can be used as a carbon and nitrogen source in the HA medium.