Yerel Candida zeylanoides suşlarının sitrik asit üretim kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of citric acid production capacity of Autochthonous candida zeylanoides strains
Yazar: BİLGE SAYIN BÖREKÇİ
Danışman: PROF. DR. GÜZİN KABAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, on altı yerel Candida zeylanoides suşunun bazı teknolojik özelliklerinin incelenmesi ve elde edilen sonuçlar dikkate alınarak seçilen C. zeylanoides 7.12 suşunun farklı şartlarda sitrik asit üretim kapasitesinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

Yöntem: C. zeylanoides suşları asit üretim kapasitesi yönünden incelenmiş ve asit üretim kapasitesi yüksek iki C. zeylanoides (7.12 ve 12.3) suşu sitrik asit üretim kapasitesi açısından da değerlendirilerek üretici suş olarak C. zeylanoides 7.12 seçilmiştir. Kontrol suşu olarak üç farklı Yarrowia lipolytica suşu arasından en fazla asit üretim kapasitesine göre seçilen Y. lipolytica Y-1094 kullanılmıştır. Suşların sitrik asit üretimi üzerine başlangıç pH değeri (5,5-6,5), fermantasyon süresi (4-6 gün) ve başlangıç glukoz miktarı (125-175 g/L) faktörlerinin etkileri cevap yüzey yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Suşların sitrik asit üretim miktarlarının yanı sıra izositrik asit, biyokütle ve fermantasyon boyunca tüketilen glukoz miktarları belirlenerek biyoprosese ait çeşitli verim değerleri de hesaplanmıştır.

Bulgular: Deneysel tasarımda elde edilen yanıtlarla kontrol suşu için optimum koşullar belirlenmiş (pH 5,97, 6 gün ve 125 g/L glukoz) ve 33,57 g/L sitrik asit elde edilmiştir. Model ile C. zeylanoides 7.12 suşu kullanılarak elde edilen veriler arasındaki uyum eksikliğinin önemli olduğu, pH değerini periyodik olarak ayarlamanın ise üretim için yetersiz kaldığı saptanmıştır. Bundan dolayı, sabit pH değerine ayarlanan besiyerinde, sadece başlangıç substrat miktarı ve fermantasyon süresi esas alınarak gerçekleştirilen deneysel tasarımda C. zeylanoides 7.12 suşunun optimum koşullarda (125 g/L glukoz ve 6 gün) 11,95 g/L sitrik asit ürettiği tespit edilmiştir. Buna karşın bu tasarımda kontrol suşunun ürettiği maksimum sitrik asit miktarı 20,95 g/L olarak hesaplanmıştır.
  
Sonuç: Yerel C. zeylanoides 7.12 suşunun sitrik asit üretimi açısından uygun bir suş olduğu ve değişik faktörler denenerek üretim kapasitesinin artırılabileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
Aim: In this study, it was intended for examining some technological properties of sixteen autochthonous Candida zeylanoides strains and to determining the citric acid production capacity of C. zeylanoides 7.12 strain selected under different conditions.

Method: C. zeylanoides strains were investigated according to acid production capacity and two C. zeylanoides strains (7.12 and 12.3) with high acid production capacity were also evaluated in terms of citric acid production capacity and C. zeylanoides 7.12 was selected as producer strain. As control strain Y. lipolytica Y-1094 was selected according to the highest acid production capacity among three different Yarrowia lipolytica strains. The effects of initial pH value, fermentation time and initial glucose amount factors on the citric acid production of the strains were examined using the response surface methodology. In addition to the citric acid production amounts of the strains, various yield values of bioprocess were calculated by determining the isocitric acid, biomass amount and amount of glucose consumed during the fermentation.

Results: Optimum conditions were determined for the control strain (pH 5,97, 6 days and 125 g/L glucose) with the responses obtained in the experimental design, and 33,57 g/L citric acid was obtained. It was detected that the lack of fit between the model and the data obtained by using C. zeylanoides 7.12 strain was significant, and adjusting the pH periodically was insufficient for production. Therefore, it was determined that C. zeylanoides 7.12 strain produced 11,95 g/L citric acid in optimum conditions (125 g/L glucose and 6 days)  in the medium adjusted to constant pH value which performed only based on the initial substrate amount and fermentation time in the experimental design. However, in this design, the maximum amount of citric acid produced by the control strain was calculated as 20,95 g/L.

Conclusion: It was concluded that the autochthonous C. zeylanoides 7.12 strain is a suitable strain in terms of citric acid production and the production capacity can be increased by trying different factors.