Mikrobiyal gübre olarak trichoderma citrinoviride (p18) mikropropagüllerinin üretim ve kurutma optimizasyonu
Production and drying optimization of trichoderma citrinoviride  (p18) micropropagules as a biofertilizer
Yazar: CAN URAZ KARA
Danışman: PROF. DR. RENGİN ELTEM
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Çalışmamızda biyokontrol özellikleri belirlenmiş ve moleküler olarak tanımlanmış 11 Trichoderma suşunun biyogübre potansaiyellerinin belirlenmesi için indolasetik asit (IAA) ve fosfat çözme kapasitesi incelenmiştir. Biyokontrol ve biyogübre özelliklerine bakılarak Trichoderma citrinoviride EGE-K-128 suşu üretim optimizasyonu yapılacak suş olarak seçilmiştir. Bu çalışmada T. citrinoviride EGE-K-128 suşu katı kültür fermentasyon yöntemi ile üretim optimizasyonu ve üretim sonrası bazı kurutma yöntemlerinin karşılaştırılması ile kurutma koşullarının optimizasyonu ve kuruma koruyucuların etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Katı kültür fermentasyon yöntemi ile üretim optimizasyonu için T. citrinoviride EGE-K-128 suşunun öncelikle erlenlerde daha sonra da paslanmaz çelik tepsilerde substrat olarak buğday kepeği kullanılarak üretimi gerçekleştirilmiştir. Katı kültür ortamı için azot kaynağı olarak malt çimi %  3 olarak eklendiğinde en yüksek mikropropagül sayısına (1,5x1010 kob/g katı substrat) ulaşılmıştır. Katı kültür ortamına yapılacak optimum inokulüm derişimi (1,0x108 spor/ml) belirlendikten sonra optimum üretim sıcaklığı (30°C) ve başlangıç nem oranı (%  70) belirlenmiştir.  Daha sonra ölçek büyütme amacıyla paslanmaz çelik tepside farklı substrat miktarlarının (144, 184 ve 257,5 g katı substrat) üretim üzerine etkisi incelenmiş ve en yüksek toplam mikropropagül sayısı (2,3 x 1012 kob/257,5 gram katı substrat) 257,5 g katı üretim ortamı ile elde edilmiştir. Üretim esnasında karanlık ve aydınlık koşulların çeşitli kombinasyonlarının üretim üzerine etkileri incelenmiş ve  yüksek mikropropagül sayısının(1,7 x1010 kob/g katı substrat) bir gün karanlık ve üç gün aydınlık koşullarda üretim gerçekleştirildiğinde elde edildiği görülmüştür. 
Çalışmanın son aşamasında liyofilizasyon ve fırında kurutma yöntemlerinin karşılaştırılması ve kuruma koruyucuların (L-prolin, gliserol, trehaloz, şapkalı mantar(Pleurotus ostreatus) tozu) üretim ve kurutma sonrasındaki mikropropagül sayısına etkilerinin incelenmesiyle bazı kurutma koşullarının optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak % 9 (w/w) gliserol içeren katı kültür ortamında üretilip 40°C?de fırında kurutulma yönteminin canlılığın (% 85 kurutma sonrası hücre canlılığı) diğer metotlara göre daha iyi şekilde korunduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, molecularly identified 11 Trichoderma strains which were previously evaluated in respect of their biocontrol activities were used for determining their biofertilizer potential, indolacetic acid (IAA) production and phosphate solubilization capacity. All Trichoderma strains have been evaluated according to their biocontrol activity as well as biofertilizer potential and Trichoderma citrinoviride EGE-K-128 strain was found as a biofertilizer agent and used for further optimization experiments. The aim of this study is to optimize the production of T. citrinoviride EGE-K-128 micropropagules by solid state fermentation and then optimization of various drying conditions by comparing various drying methods as well as the effects of protectants on drying process.   
Production optimization of T. citrinoviride EGE-K-128 strain micropropagules was performed firstly in Erlenmayer flasks then in stainless steel trays using wheat bran as a substrate. The highest micropropagule count (1.5x1010 cfu/g solid substrate) was achived using 3% malt sprout as a nitrogen source. After optimum inoculum concentration (1.0x108 spores/ml) was determined, optimum production temprature (30°C) and starting substrate moisture content (70%) were determined. For scale up in stainless steel trays, different substrate loadings (144, 184 and 257.5 g solid substrate) were investigated and highest total micropropagule count (2.3 x 1012 cfu/257.5 g solid substrate) was achived in 257.5 g substrate loading. Effects of dark and light conditions during production on the micropropagule counts were investigated and highest micropropagule number (1.7 x1010 cfu/g solid substrate) was achieved in one day of dark and three days of light conditions. 
At the final step of this study, optimization of various drying conditions was performed by comparing two different drying methods (lyophilization and oven drying) and by comparing effects of various drying protectants (L-proline, glycerol, trehalose, mushroom (Pleurotus ostreatus) powder) on micropropagule counts during production and drying. Best results (85% viability) were achieved on biomass that has been produced from 9% glycerol containing solid medium and 40°C oven drying.