Düşük kaliteli linyitlerin trametes versicolor lignolitik sistemi ile desülfürizasyonu
Desulphurization of low-rank lignites through using the lignolytic system of trametes versicolor
Yazar: YALDA KHOUSHNAHAD
Danışman: PROF. DR. NAZİF KOLANKAYA
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Beyaz çürükçül mantarlar = White rot fungus ; Kükürt giderme = Desulfurization ; Çözünürlük = Solubility

Özet:
Bu tez çalışmasında bazı düşük kaliteli Türk linyitlerinin bir beyaz-çürükçül fungus olan Trametes versicolor ATCC 200801 kültürü ve bu organizmadan elde edilen lakkaz enzimiyle desülfürizasyonuna ilişkin sonuçlara yer verilmektedir. Çalışmada Çan/Çanakkale ve Tunçbilek/Kütahya gibi kaynaklardan temin edilen kömürler kullanıldı.Linyit örneklerini desülfüre etmekte en etkin fungus suşunu saptamak için yapılan çalışmada, T.versicolor, P.chrysosporium, Pl ostreatus ve Pl sajor-caju gibi beyaz-çürükçül fungusların belirli derecelerde kömürler üzerinde etkin oldukları gözlendi. Buna karşın, T.versicolor'ın diğerlerinden daha etkin olduğu saptandı. Kömür örneklerinin HNO3 ile oksidasyonu bunları fungal desülfürizasyona karşı daha duyarlı hale getirdi. Okside Çan linyitlerinin subtrat olarak kullanıldığı beyaz-çürükçül fungus kültürlerinde daha yüksek verimde desülfürizasyon elde edildi.Bütün bu sonuçlardan dolayı, optimizasyon çalışmalarında uygun subtrat olarak okside Çan linyiti, organizma olarak da T.versicolor kullanıldı. Diğer yandan, çalışmalarda kömür desülfürizasyonunda gözlenen paternin kömür çözünürlük paternine benzerlik göstermesi tüm deneylerin ortak gözlemi olarak ortaya çıktı.On günlük inkübasyon süresinin T. versicolor tarafından maksimum verimde kömür desülfürizasonu ve çözünürlüğü için gerekli inkübasyon zamanı olduğu görüldü. pH 5.0 ve 30 oC'nin okside Çan linyitinin desülfürizasyonu için optimum pH ve sıcaklık değerleri oldukları deneysel olarak saptandı. 150 r.p.m çalkalanma hızının okside çan linyitinin T.versicolor tarafından desülfürizasyonu için optimum kültürasyon parametresi olduğu görüldü.T.versicolor kültür filtratının kaba lakkaz kaynağı olarak kullanıldığı enzimatik kömür desülfürizasyonundaki verimin, organizma kültürüyle elde edilen verimden az olduğu saptandı. 30 oC ve pH 4.5 enzimatik desülfürizyon için optimum inkübasyon değerleriydi. Ayrıca, % 4.0 w/v substrat yoğunluğu, 3.4 U/mL enzim aktivitesi ve 150 r.p.m çalkalama hızının okside çan linyitinin lakkaz enzimine bağlı enzimatik desülfürizasyon için optimum inkübasyon parametreleri oldukları belirlendi.Anahtar Kelimeler: Beyaz-çürükçül fungus, çözünürleştirme,kükürt uzaklaştırma, Trametes versicolor

Abstract:
In this thesis main results of the optimization of sulphur removal from some low-rank Turkish lignites by a white-rot fungal strain ,Trametes versicolor ATCC 200801 and laccase enzyme produced from this organism are presented. Low-rank lignite coal samples used in desulphirization studies were provided from various regional sources such as Çan/Çanakkale and Tunçbilek/Kütahya in Turkey.In the experiment performed to find out the most potent fungal strain for sulpher removal from lignite samples, it was observed that all white-rot fungal strains,T.versicolor, P.chrysosporium, Pl ostreatus and Pl sajor-caju, examined for that respect were found effective on coals at varying degrees. Although this, T.versicolor was found as to have more desulphirizing activity than of the other fungi tested. Oxidation of coal samples with HNO3 made coal samples more susceptable to the desulphirizing activities of fungal cultures. Higher yield of desuphirization was obtained when oxidized Çan /Çanakkale lignite was used as subtrate in the culture medium of white-rot fungi.Because of these results, acid oxidized Çan lignites and T.versicolor were chosen as appropriate substrate and organism in optimization studies respectively. On the other hand, patern of coal desülphirization similiar to coal solubilization was common observation of all experiments conducted in this thesis work.Ten days of incubation was found as neccesary time for maximum yield of coal solubilization and desulphirization by T.versicolor. pH 5.0 and 30 ºC were experimentaly determined as optimum initial pH value and incubation temperature for desulphirization of oxidized Çan lignite by T.versicolor culture respectevely. Rotational shaking speed of incubater adjusted 150 r.p.m was another optimum cultural parameter for desulphurization of oxidized Çan lignite by T. versicolor culture.Yield of enzymatic desulphirization of coal samples was lower in the experiment where culture filtrate of T.versicolor as crude laccase source, than of the cultural desulphirization. 30 oC and pH 4.5 were optimum incubation temperature and pH for enzymatic desulpirization respectively. In additon these, 4.0% substrate concentration , 3.4 U/mL enzyme activity and 150 r.p.m shaking speed were other optimum incubation parameters for laccase depended enzymatic decolorization of oxidized Çan lignite.Key Words: White-rot fungi, coal solubilization, desulphirization, Tramates versicolor