Biyoteknolojik yöntemle gamma dekalakton üretimi
Biotechnological production of gamma decalactone
Yazar: HATİCE DURMUŞ
Danışman: PROF. DR. AZİZ TANRISEVEN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tez çalışmasında, ilk kez kullanılan Yarrowia Lipolytica MGW399 suşu ile endüstriyel olarak değerli bir aroma bileşeni olan γ-dekalaktonun optimal şartlarda üretimi yapılmıştır. Mikroorganizmanın γ-dekalakton üretebilirliği üzerine çalışmalar yapılarak verimin artırılmasına odaklanıldı. Çalışmada karbon kaynağı olarak risinoleik asit içeriği yüksek olan hint yağı kulanılarak büyüme besiyeri, azot kaynağı, sıcaklık, pH, karıştırma etkisi ve substrat miktarının γ-dekalakton üretimine etkisi araştırıldı. Büyüme besiyeri olarak hazır besiyerleri yerine özel olarak formüle edilen besiyeri kullanıldığında daha iyi verimler elde edildi. Azot kaynağı olarak amonyum sülfat, amonyum klorür, pepton ve üre kullanıdığında en yüksek verim pepton ile 190.5 mg/L elde edildi. Başlangıç pH seviyesinin ürün üretimine etkisini incelemek için farklı pH'lar (4-8) denendi ve başlangıç pH'sı 7 olan besiyerinde 218.7 mg/L ürün elde edildi. Sıcaklığın üretim üzerine etkisini görmek için değişik sıcaklıklarda (27ºC, 30ºC, 33ºC) yapılan üretimler sonucunda en yüksek miktar 27ºC'de 315 mg/L elde edildi. Karıştırma hızının γ-dekalakton üretimine etkisi farklı hızlarda (180 rpm, 200 rpm, 220 rpm, 240 rpm) incelenerek en yüksek ürün miktarı 220 rpm hızında 339 mg/L elde edildi. Son parametre olarak substrat miktarının γ-dekalakton üretime etkisi farklı konsantrasyonlarda (10g/L, 20g/L, 30g/L, 40g/L, 50g/L) üretim yapılarak incelendi. En yüksek değer 40g/L hint yağı içeren besiyerinde 490 mg/L elde edildi. Optimizasyon sonucunda elde edilen parametrelere göre yapılan üretim 18 - 72 saat aralığında takip edildi ve en yüksek γ-dekalakton miktarı 53. saatte 562 mg/L olarak ölçüldü. Ürün miktarında bu saatten sonra düşme gözlemlenmiştir. Bu çalışmada ticari bir ürün olan doğal γ-dekalaktonun Yarrowia lipolytica MGW399 tarafından üretilebileceği gösterildi.

Abstract:
In this thesis work, Yarrowia Lipolytica MGW399 strain was used for the first time to produce γ-decalactone, an industrially valuable flavour component under optimal conditions. Studies have been focused on increasing efficiency of the microorganism to produce γ-decalactone. Effects such as growth nutrient, nitrogen source, temperature, pH, mixing speed and substrate concentrate on γ-decalactone production were investigated. Castor oil was used as a carbon source since it has high ricinoleic acid content. Higher yields were obtained when using specially formulated nutrients instead of ready-to-grow media. When ammonium sulfate, ammonium chloride, peptone and urea were used as the nitrogen source, the highest yield was 190.5 mg / L with peptone. To investigate the effect of initial pH level on product production, different pH (4-8) were studied and 218.7 mg / L product was obtained on medium with initial pH of 7. Productions at different temperatures (27ºC, 30ºC, 33ºC) yielded highest amount of product at 27ºC (315 mg / L). The effect of mixing speed on γ-decalactone production was examined at different speeds (180, 200, 220, 240 rpm) and the highest product yield was 339 mg / L at 220 rpm. As a final parameter, the concentration of substrate was studied for the production of γ- decalactone at different concentrations (10g / L, 20g / L, 30g / L, 40g / L, 50g / L). The highest value was 490 mg / L in medium containing 40 g / L of Castor oil. According to the parameters obtained as a result of optimization, the production was followed at 18-72 hours and the highest amount of γ-decalactone was obtained in time 562 mg / L at 53 hours. The quantity of the product has been observed to decrease after this time. In the present study, a commercial product, natural γ-decalactone, was shown to be produced by Yarrowia Lipolytica MGW399.