Zeytin karasuyu ortamında mikrobiyal karotenoid üretimi
Microbial carotenoid production in the presence of olive mill wastewater
Yazar: ABDULKADİR KESKİN
Danışman: PROF. DR. ZEKİYE SERPİL TAKAÇ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atık değerlendirme = Waste evaluation ; Karotenoidler = Carotenoids ; Lipidler = Lipids ; Rhodotorula glutinis = Rhodotorula glutinis ; Zeytin karasuyu = Olive waste water

Özet:
Gerçekleştirilen yüksek lisans tez çalışmasında, birim fiyatları yüksek ve tıp alanı ile farmasötik, kozmetik ve kimya endüstrileri açısıdan önemli bileşikler olan karotenoid ve lipitlerin gıda endüstrisi atığı olan zeytin karasuyu (ZK) ortamında Rhodotorula glutinis kullanılarak yüksek verimde üretimi için biyoteknolojik proses koşulları araştırılmıştır.
Kesikli işletimlerde; ZK derişimi, başlangıç pH değeri, sıcaklık, aydınlatma, üre derişimi, gliserol derişimi, çoğalma süresi ve ZK bileşiminin etkisi incelenmiştir. Toplam karotenoid içeriği spektrofotometrik, toplam lipit içeriği gravimetrik olarak belirlenmiştir. 150 rpm ve 30oC‟de, hücre çoğalması, karotenoid ve lipit üretimi için uygun ZK derişiminin %100 ZK olduğu belirlenmiş ve bu ortamda diğer parametrelerin etkileri incelenmiştir. Karotenoid ve lipit üretimi için optimum sıcaklık ve başlangıç pH değeri 30oC ve 5.04 olarak belirlenmiştir. Aydınlatma yapılan ortamda karotenoid içeriği 1.57, lipit içeriği ise 1.60 kat artmıştır. İncelenen üre derişimleri arasında en yüksek toplam karotenoid (173.69 µgkarotenoid/ghücre) ve lipit içeriği (%15.12) üre eklenmeyen ortamda elde edilmiştir. Optimum
gliserol derişiminin %3 (a/h) olduğu ve bu durumda karotenoid ve lipit içeriklerinin 156.52 µgkarotenoid/ghücre ile %34.10 olduğu bulunmuştur. Düşük fenol derişimine sahip ZK ortamında çoğalan hücrelerin karotenoid ve lipit içeriği 63.92 µgkarotenoid/ghücre ve %8.07 iken aynı koşullarda yüksek fenol derişimli ZK ortamında çoğalan hücrelerde bu değerlerin
artarak 92.15 µgkarotenoid/ghücre ve %12.05 olduğu görülmüştür. Çalışmada en yüksek karotenoid (192.09 µgkarotenoid/ghücre) ve lipit (%41.40) içeriklerine %3 gliserol ilave edilmiş, üre içermeyen ZK (düşük fenol derişimi) ortamında 150 rpm ve 30oC koşullarında 8 gün çoğalan hücrelerde ulaşılmıştır. Maksimum hücre derişimi 15oC‟de 1 g/L üre ilave edilmiş ZK (düşük fenol derişimi) ortamında 8.67 g/L olarak elde edilmiştir

Abstract:
In this study, biotechnological process conditions for the high yield productions of carotenoids and lipids were investigated using the yeast Rhodotorula glutinis in the presence of olive mill wastewater (OMW), which is a waste of food industry. Carotenoids and lipids are important and high-price compounds for medicine, pharmaceutical, cosmetics
and chemical industries. In batch operations; the effects of OMW concentration, initial pH, temperature, illumination, concentrations of urea and glycerol, incubation time and OMW composition were studied. The total carotenoid content was determined spectrophotometrically and the total lipid content was measured gravimetrically. It was found that the optimal OMW concentration for cell growth, total carotenoid and lipid productions was 100% OMW at 150 rpm and 30oC. The optimal temperature and initial pH for the productions of carotenoids and lipids were determined to be 30oC and 5.04, respectively. In the illuminated medium, the carotenoids content increased 1.57-fold and the lipids content increased 1.60-fold. Among the urea concentrations tested, the highest contents of carotenoids (173.69 µgcarotenoids/gcell) and lipids (15.12%) were obtained in the medium without urea. It was found that the optimal concentration of glycerol was 3% (w/v) and at this concentration the content of lipids and carotenoids were 34.10% and 156.52 µgcarotenoids/gcell, respectively. The contents of carotenoids and lipids in the cells cultivated in high sugar-low fenol medium (OMW-1) were 63.92 µgcarotenoids/gcell and 8.07%. However, these values increased to 92.15 µgcarotenoids/gcell and 12.05% in the cells cultivated in low sugar-high fenol medium. The highest contents of carotenoids (192.09 µgcarotenoids/gcell) and lipids (41.40%) were obtained in the cells cultivated at 150 rpm and 30°C for 8 days in OMW-1 medium without urea where 3% glycerol was added. The maximum cell concentration as 8.67 g/L was achieved in OMW-1 medium containing 1 g/L urea at 15oC.