Toprak örneklerinden antibiyotik üreten Streptomyces suşlarının izolasyonu ve fermantasyon prosesinin geliştirilmesi
Isolation of antibiotic-producing Streptomyces strains from soil enhancement of fermentation process
Yazar: SILA ELDEMİR
Danışman: PROF. DR. BÜLENT AKAY
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Yapılan bu yüksek lisans çalışmasının temel amacı, böcek öldürücü ve antelmintik ajan olarak kullanılan abamektin ve bir çok antibiyotik türünün üretim kaynağı olan Streptomyces türlerinin izolasyonu, izole edilen mikroorganizmaların tür tanımlamaları ve Streptomyces avermitilis ATCC 31267 suşundan abamektin'in üretilmesine ait besi ortamlarının ve fermentör işletim koşullarının optimizasyonunun sağlanmasıdır. Optimize edilen proses koşulları ile biyoreaktörde antibiyotik üretimi incelenmiştir. Mikroorganizmaların hücre çoğalmaları ve ürettikleri ürünlerin verim ve kalitesi çoğaltıldıkları koşullara göre değişmektedir. Çoğalma ortamı olarak mikroorganizma gelişimini etkileyen karbon kaynağı cinsi ve derişimi gibi parametreler incelenmiştir. İlk olarak mikroorganizmaların doğru ve etkili bir yöntem ile kaynağından ayrılarak izolasyonu sağlanmıştır ve tür tanımları ile ürettikleri ürünlerin incelemesi yapılmıştır. Streptomyces avermitilis suşu ile öncelikli olarak ön çoğaltma basamağında santrifüjlenerek aşılama ile direkt aşılama faktörlerinin mikroorganizma derişimi üzerindeki etkisi saptanmıştır. Büyük ölçekli çalışmalardan önce küçük ölçekte, tekrarlı deneyler şeklinde tamamlanmıştır. Kesikli ve yarı kesikli olarak gerçekleştirilen karbon kaynağı (glukoz) beslemesi ve glukoz derişim miktarı, ekstraksiyon çözücü türlerinin seçimi incelenmiş ve en uygun avermektin üretim koşulları belirlenmiştir. Çalışılan deneysel sistem ve sistem sınırları ile besleme profili oluşturularak deneyler gerçekleştirilmiştir. HPLC analizi ile kantitatif olarak ölçülen abamektin'in üretimi; 14 günlük fermantasyon süresi boyunca 28 oC sıcaklık ve pH 7.2 koşulları ile glukoz, malt ve maya özütü içeren YMG ortamı kullanılarak elde edilmiştir.

Abstract:
The main purpose of this master's study was the isolation of abamectin, which is used as an insecticide and anthelmintic agent, and Streptomyces species, which is the production source of many antibiotic species, species identification of isolated microorganisms and the production of abamectin from Streptomyces avermitilis ATCC 31267 strain and optimization of fermenter operating conditions. Antibiotic production was investigated in bioreactor with optimized process conditions. Cell proliferation of microorganisms and the yield and quality of the products they produce vary according to the conditions in which they are grown. Parameters such as carbon source, its concentration and type, which affect the growth of microorganisms as a growth medium, were examined. First of all, microorganisms were isolated from their source with a correct and effective method, and their species definitions and the products they produced were examined. The effect of direct inoculation factors on the microorganism concentration was determined by inoculation with Streptomyces avermitilis strain, primarily by centrifugation in the pre-propagation step. It was completed in the form of repeated experiments on a small scale before large-scale studies. The carbon source (glucose) feeding and glucose concentration amount, the selection of extraction solvent types, which are carried out as batch and semi-batch, were examined and the most suitable avermectin production conditions were determined. Experiments were carried out by creating a feeding profile with the experimental system and system boundaries. Production of abamectin measured quantitatively by HPLC analysis; It was obtained by using YMG medium containing glucose, malt and yeast extract with 280C temperature and pH 7.2 conditions during the 14 days fermentation period.