Ramnolipid üretiminde farklı solvent ekstraksiyon stratejilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of different extraction strategies in rhamnolipid production
Yazar: HAKAN ÇAKMAK
Danışman: DOÇ. DR. PINAR AYTAR ÇELİK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Ramnolipidler, özellikle Pseudomonas aeruginosa tarafından üretilen bir glikolipid yapılı en etkili biyolojik koruyucu maddeler arasında yer alan biyolojik yüzey aktif maddelerdir. 
Bu çalışmada da ramnolipid üretimi, P. aeruginosa suşu kullanılarak gerçekleştirildi ve çeşitli ekstraksiyon yöntemleriyle  (glisin (RG), hidroklorik asit (RH), dietil eter (RD), etil asetat (RE)) elde edilen ramnolipidler arasında kıyaslama yapılmıştır. NMR, FTIR analizleri, viskozite ve yoğunluk ölçümü, zeta potansiyelinin belirlenmesi, kritik misel konsantrasyonu ve misel çapı ölçümü kıyaslama için kullanılmıştır. Optimum koşullarda ramnolipid verimi belirlenmiştir. 
Ekstraksiyon yöntemlerinden  dietil eter içeren yöntem ile elde edilen ramnolipidin gerçekleştirilen enstrümantal analizlere göre referans ramnolipid molekülüne moleküler yapıdan çok uzak olduğu sonucuna varılmıştır. Bu nedenle ramnolipid ekstraksiyonu için bu yöntem seçici bir yöntem olmadığı belirlenmiştir. RH yöntemi ile elde edilen  ramnolipidde referans ramnolipide ait bazı fonksiyonel grup pikleri gözlemlenmemiştir. Yine NMR analizi sonuçları, göre referans molekülde bulunan bazı CH gruplarının RG yöntemiyle elde edilen ramnolipidde gözlenmediğini göstermiştir. Bununla birlikte, özellikle NMR ve FTIR analizleri, RE yönteminden elde edilen ramnolipidin, referans moleküle daha fazla benzerlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Çalışmanın devamında ramnolipid üretiminde çevresel koşulların etkisi araştırılmıştır. Bu kapsamda sıcaklık, pH ve çalkalama hızı için farklı değerler belirlenmiş ve optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Üretim için optimum sıcaklık 40 C, pH değeri 7, çalkalama hızı ise 150 rpm olarak belirlenmiştir. Optimum koşullarda elde edilen ramnolipidin karakterizasyonu için kritik misel konsantrasyonu, misel çapı ve zeta potansiyeli belirlenmesi üzerine çalışmalar yapılmıştır. Sonuç olarak kritik misel konsantrasyonu 0,01 g/mL'ye yakın, misel çapı 6,35 nm ve elektronegatifliğinin yüksek olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Ramnolipids are biological surfactants that are among the most effective biological protective substances of glycolipid produced by Pseudomonas aeruginosa.
In this study, rhamnolipid production was carried out using P. aeruginosa strain and comparisons between rhamnolipids obtained from various extraction methods have been made.NMR, FTIR analyzes, viscosity and density measurements, zeta potential determination, critical micelle concentration, micelle diameter measurements were made for comparison.In optimum conditions, rhamnolipid excretion was determined.
It was concluded that the rhamnolipid obtained by the extraction method using diethyl ether was far away from the molecular structure of the reference rhamnolipid molecule by the instrumental analyzes performed.For this reason, this method has not been found to be a selective method for rhamnolipid extraction. Some functional group peaks of the reference rhamnolipid structure were not found in the rhamnolipid obtained by the RH method. NMR analysis showed that some CH groups in the reference molecule were not observed in the rhamnolipid obtained by the RG method.However, in particular NMR and FTIR analyzes have shown that rhamnolipidin obtained from the RE method shows more similarity to the reference molecule. The effect of environmental conditions on the production of rhamnolipid was investigated in the course of the study.In this context, different values for temperature, pH and agitation speed were determined and optimization studies were carried out. The optimum temperature for production was  determined 40 C,  pH value 7 and agitation speed 150 rpm. Studies have been carried out to determine the critical micelle concentration, micelle diameter and zeta potential for rhamnolipid characterization in optimum conditions. As a result, it was determined that the critical micelle concentration was close to 0.01 g/mL, micelle diameter was 6.35 nm and electronegativity was high.