Polihidroksibutirat ve termofilik bir ferulik asit esterazın klasik ve mikrobaloncuk fermentasyon yöntemi ile üretimi

Abstract

Bu çalışmada, klasik ve mikrobaloncuk fermentasyonlarını karşılaştırmak amacıyla rekombinant E. coli suşundan polihidroksibutirat (PHB) üretimi, ABD'de Utah Science Technology and Research (USTAR)'da yapıldı. Klasik fermentasyonda 0,8 vvm hava akış hızında ve 350 rpm çalkalama hızında 48 saat sonucunda 6,21 hücre yoğunluğu (OD600) ve %23 oranında PHB üretimi (kuru hücreye göre) elde edildi. MBD fermentasyonda yine aynı klasik fermentasyon şartları kullanılarak 8,17 hücre yoğunluğu (OD600) ve %43 oranında PHB üretimi elde edildi. Geobacillus thermoglucosidasius DSM 2542T'a ait ferulik esteraz geni, pET28a(+) ekspresyon vektörüne klonlanarak karakterize edildi. Enzimin optimum sıcaklığı 50°C, optimum pH'sı 8,5 olarak tespit edildi. Enzimin 50°C'de iki gün inkübasyonunun sonucunda, aktivitesinin %64'e indiği görüldü. MBD cihazı daha sonra ferulik asit esteraz üretimi için kullanıldı. Rekombinant E. coli'nin 3,5 saatlik klasik ve mikrobaloncuk fermentasyonları sonucunda klasik fermentasyonda; kuru hücre ağırlığı, protein miktarı, hücre yoğunluğu 1,2 g/L, 244,48 µg/mL, 3,8 iken mikrobaloncuk fermentasyonda; kuru hücre ağırlığı, protein miktarı, hücre yoğunluğu sırasıyla 1,5 g/L, 278 µg/mL ve 4,5 olarak bulundu. Bu tez kapsamında bakteriyal yeni bir ferulik asit esteraz geni literatüre kazandırıldı. Türkiye'de ilk defa kullanılan MBD cihazının fermentör besiyerinde oksijen kütle transferini, E. coli büyümesini ve ürün oluşumunu arttırdığı tespit edildi.